有机污水超声聚焦裂解换能器结构与控制系统的设计

通过对有机污水超声聚焦裂解工艺要求的研究,首先构建了有机污水超声聚焦裂解超声变幅杆动力学模型,通过对夹心式压电换能器进行研究,构建p个单个晶片组成的压电驱动的动力学模型,研究设计超声变频控制电路.该超声换能器可以通过对超声频率和声压的控制,对不同的有机污水进行高效处理.     

超声振动系统设计及性能分析

在分析与探求变截面杆纵振动控制方程及其通解的基础上，给出了在超声振动系统设计及性能分析的解析过程中所采用的一些基本公式．结合实际例子，介绍了用解析法进行超声换能器、变幅杆、组合谐振系统的设计及其性能分析的基本方法．     

空压机薄壁缸套超声加工装置的设计

为了减少空压机薄壁缸套在加工中发生力、热变形和提高加工的尺寸、形状精度,设计了一套空压机薄壁缸套内表面超声加工装置.装置由超生波发生器、换能器、变幅杆和超声加工工具头组成.超生波发生器将220 V、50 Hz的交流电转换为超声频电振荡信号,换能器将超声波发生器产生的电振荡信号转换为超声频机械振动,变幅杆将换能器的振动放大后传输给超声加工工具头.并对空压机薄壁缸套内表面超声加工机理进行了研究.分析了空压机薄壁缸套的振动模态,分析结果表明,超声加工振动频率远远小于空压机薄壁缸套的固有频率.实验结果表明,超声加工可以减少加工尺寸误差和形状误差.     

中间有圆柱孔的换能器和变幅杆

中间有圆柱孔的换能器和变幅杆是超声波振动珩磨装置的关键零部件，本文根据作者的研究实践，提出了在珩磨头可旋转的立式超声波振动珩磨装置中采用中间有圆柱孔的换能器和变幅杆的设计思想，探讨了中间有圆柱孔的换能器和变幅杆的设计理论及声学特性，并且成功地应用于立式超声波振动珩磨装置，使得珩磨油石在机床主轴不停止转动的情况下能够胀开，立式超声波振动珩磨装置具有实用价值。     

超磁致伸缩超声振子预紧特性对输出振幅的影响规律

为了开发出高稳定性的大功率旋转超声加工系统,采用超磁致伸缩材料研究超声振子预紧特性对输出振幅的影响规律。基于机电等效电路类比原理,建立了超声振子等效电路模型,推导出超磁致伸缩超声振子的振幅输出模型。通过阻抗分析对系统等效刚度、等效阻尼以及机电转换系数进行参数辨识,提出以实际能量转换效率表征系统振幅特性,研究了超声换能器预应力和变幅杆预紧扭矩对系统的影响规律。研究结果表明,超声振子的振幅特性受到超声换能器预应力和变幅杆预紧扭矩的影响,因此,需综合考虑预紧机构的强度和振幅稳定性等因素,在有效的频率跟踪精度范围内优化设计预紧机构参数,改善超声振幅特性。     

超声振动系统设计及性能分析的解析方法

在分析与推求变截面杆纵振动控制方程及其通解的基础上,给出了超声振动系统设计及性能分析的解析过程中所采用的一些基本公式。结合范例,介绍了用解析法进行超声换能器、变幅杆及其组合谐振系统的设计及性能分析的基本步骤。     

贴片式纵弯复合激励圆筒超声电机

为了有效提高贴片式环形行波超声电机的机械输出性能,利于超声电机的小型化和微型化,研制了一种贴片式纵弯复合激励圆筒超声电机,电机利用d33工作模式和d31工作模式,由单臂变幅杆和一个环形换能器构成,且变幅杆和换能器采用一体结构．在对电机的工作原理进行分析的基础上,利用ANSYS软件完成了电机的设计和仿真,实现了两个振动模态的特征频率简并,并采用多普勒激光测振仪对样机进行了振动测试,测试结果与仿真结果基本一致．样机的机械输出特性测试表明,样机的最大转速为268r／rain,最大输出力矩为1．1N·m．     

中间有圆柱孔的换能器和变幅杆

中间有圆柱孔的换能器和变幅杆是超声波振动珩磨装置的关键零部件.本文根据作者的研究实践,提出了在珩磨头可旋转的立式超声波振动珩磨装置中采用中间有圆柱孔的换能器和变幅杆的设计思想,探讨了中间有圆柱孔的换能器和变幅杆的设计理论及声学特性,并且成功地应用于立式超声波振动珩磨装置,使得珩磨油石在机床主轴不停止转动的情况下能够胀开,立式超声波振动珩磨装置具有实用价值.     

超声波洁牙机换能器的设计

根据压电陶瓷式超声波洁牙机存在功率小、变幅杆易断、温度高的缺点，重新设计出新的换能器，不仅解决了原换能器的缺点，还提出了新的计算方法。     

用于空气旋涡流场激光声光偏转的超声换能器研究进展

描述了新近发展的带有振动片的变幅杆夹心式超声换能器的结构、使用中的各种匹配，以及成功地应用于空气中激光声光偏特效应的研究，声光偏转信号被一个闰移灵敏接收器接收可作时间的标志信息而被应用于复杂空气流场参数的测量。     

高浓度、难降解有机污水超声裂解处理关键技术的研究

通过研究提出了一种相对经济安全高效的处理高浓度、难降解有机污水“超声聚焦裂解”新方法，即利用超声波作用使污水中的微气泡产生空化泡崩溃现象，对液体中的一些大分子物质进行超声裂解。通过对液体的结构强度、空化阈和空化泡崩溃时间的研究，提出了通过动态加压溶气的方法，来提高液体中的溶气量；从节约能源，提高场强角度出发又提出了超声聚焦方法；通过研究构建了超声裂解动力学模型。在理论研究的基础上设计了一套实验装置，并通过实验研究，进一步深入地探讨了有机污水超声裂解效果和影响因素，为经济高效地处理高浓度、难降解有机污水探索了一条新途径．     

超声测距换能器及收发电路的研究

目的　利用超声波进行近距离测试的研究 .方法　根据压电晶体的正逆压电效应 ,发射和接收超声波 ,介绍了换能器的设计结构及收发电路 .结果与结论　超声换能器配以适当的收发电路 ,可以使超声能量的定向传输 ,并按预期目的接收反射波 ,实现超声遥控、测距、防盗等检测功能     

智能超声波牛奶检测仪的设计

运用超声波无损检测原理，并根据牛奶液体中各种成份及含量与超声波在其中的传播时间的函数关系，基于单片机AT89S51与复杂可编程逻辑器件（CPLD），配以独特设计的超声波换能器的发射电路和接收电路，设计了一台高精度智能型超声波牛奶检测仪。     

具有自保护功能的超声导波回波检测系统的设计与实现

针对超声导波检测设备采用Pulse-echo工作方式进行结构无损检测时,需检测到数百伏高压激励脉冲的发射时刻和数毫伏至数百毫伏回波信号的特点,设计了具有自保护功能的回波检测系统,该系统主要包括自保护电路、前置放大电路、滤波电路、程控放大电路和A/D转换电路等部分,通过DSP+FPGA构成一种易扩展的方式来实现检测过程的控制.试验结果表明,该系统能实现自保护、检测精度高,具有一定的实用性和推广价值.     

单频及复频超声声动力降解氯苯酚废水研究

采用超声技术及其组合技术降解有机物废水是一种新兴的污水处理技术.对超声降解高浓度氯苯酚废水过程中的声强、pH值,溶液的初始浓度、反应温度进行了实验研究,对比单频降解与超声外加H2O2和Fe2 、加Fenton试剂强化对降解效率的影响,对比了单复频超声在不同条件下的作用效果.结果表明:降解过程中声强、pH值,溶液的初始浓度、反应温度都会对结果产生一定影响,超声与其他方法结合以及复频超声的协同作用,都会使反应进行彻底.     

一种超声清洗电源频率跟踪技术

针对超声清洗过程中超卢换能器谐振频率发牛漂移的问题,设计了一种由D触发器、单片机、数字电位器和压控振荡器组成的频率跟踪系统。该系统利用单片机检测超声清洗电源负载的电压、电流的相位差,并通过数字电位器来改变压控振荡器的输山频率。与其它频率跟踪方法梢比,该系统降低了程序编写的复杂性,电路简单且易于实现。     

超声波钻谐振控制算法设计及试验验证

为解决小天体表面引力小及温差变化大难以实现锚固的问题,提出以超声波钻作为锚固工具并采用模糊控制和恒流控制相结合的策略,实现了低钻压力和高低温环境条件下的超声波钻钻进锚固。压电驱动的超声波钻将高频电能转化为高频机械振动,驱动钻具高频破碎岩石,具有极低钻压力的显著优势,尤其适用于弱引力小天体的钻进锚固作业。针对超声波钻的驱动,对超声波钻的谐振控制算法进行研究。首先,建立超声波钻换能器的等效电路模型,在等效模型基础上研究换能器的阻抗特性、负载特性、温度特性和滞后特性。其次,根据超声波钻的工作特性研究谐振频率识别算法、谐振频率跟踪算法和恒电流控制算法,针对谐振频率跟踪算法研究了基于递归最小二乘估计的频率跟踪算法和基于模糊控制的频率跟踪算法,并对实际控制效果进行对比分析。最后,进行常温常压和高低温环境下钻进试验,试验结果表明,在不同温度环境和不同的钻进对象条件下,所设计的谐振控制算法能够实现对超声波钻的稳定驱动。研究结果表明,所提出的模糊控制和恒流控制能够有效的在低钻压力以及不同温度下实现有效钻进。     

超声清洗设备功率自动监控电路的设计

为使超声清洗设备射频输出功率最大,要求超声换能器始终工作在谐振状态下。采用频率自动跟踪技术,并引入数字锁相环具体实现系统频率自动跟踪。仿真结果表明,所设计的超声清洗电路直流到射频输出功率转换效率较高;超声换能器上的电压、电流信号相位同步,换能器始终工作在谐振状态下。     

超声辅助振动工具阴极的超声振动装置研究

提出采用超声辅助振动工具阴极实现小初始加工间隙电解去毛刺加工。设计了一种安装在针阀体喷孔脉冲电流电解去毛刺试验装置的超声辅助振动阴极结构。对超声振动装置的超声波发生器和超声波振动系统进行了研究。通过针阀体喷孔电解去毛刺试验结果表明:超声辅助振动阴极结构有利于减小间隙误差,从而喷孔内入口处倒圆半径偏差得以减小,流量分散度有所降低。