利用三角形前向展开法追踪温度梯度场中的声线路径

声波在温度梯度场中传播路径的弯曲效应是影响声学法温度场重建精度的一个重要因素，因而有必要弄清温度梯度场中声波的真实传播路径。二维声线追踪的三角形前向展开法，以几何声学为理论基础，对空间进行三角形划分，由斯涅尔法则确定声线路径。该文使用二维空间中的三角形前向展开方法，对二维温度梯度场中的声线轨迹进行追踪，并分别在具体的单峰对称温度场和单峰偏斜温度场模型中，对该声线追踪算法进行了仿真计算和分析。仿真结果表明，温度梯度场中的声波路径发生了明显的弯曲，并且由高温区域向低温区域弯曲。仿真结果与理论结果是一致的。     

声学锅炉二维温度分布测量方法及仿真分析

介绍了声学锅炉二维温度分布测量方法的基本原理。论述了一种利用信号互相关分析方法计算声波在锅炉内的传播时间,在此基础上利用最小二乘算法重建炉膛断面温度场,进行了温度场重建仿真。对声学法锅炉二维温度分布测量技术存在的一些问题进行了分析和讨论。     

基于Fisher准则函数的二维阈值图像分割算法

文章针对图像分割中小目标物体识别困难和抗噪声性能差的问题，引入模式识别中的Fisher评价函数作为图像分割准则函数，基于Fisher准则函数提出二维阈值分割新技术，结合二维直方图抗噪声性能强和Fisher准则函数受目标和背景比例影响小的特点，对图像进行分割。实验结果表明，方法具有较好的识别能力和较强的抗噪声性能。     

融合动态演变信息的声学三维温度场重建

在声学层析成像方法测量锅炉温度场的应用中,温度场重建算法的精度和速度起着重要作用。建立了三维温度场声学重建的动态模型,提出了同时考虑声学测量信息和温度场动态演变信息的动态重建算法。建立了一个融合声学测量信息、温度场的空间约束及动态演化信息的目标函数,在光滑约束法的基础上构建了反映相邻空间像素位置关系的正则矩阵,采用Tikhonov正则化和优化相结合的方法求解目标函数。仿真模拟研究表明,与最小二乘、代数重建法和标准Tikhonov正则化算法等静态重建算法相比,融合动态演变信息的温度场重建算法的重建速度相仿,而重建精度有显著提高并对于测量数据误差具有更好的数值稳定性,为声学温度场重建提供了一种可行性极高的有效方法。     

温度梯度场中声线传播路径数值研究

该文利用光学Fermat原理和数学变分方法，建立了三维温度梯度场中的声传播路径的数学模型，数值计算了一维轴对称和二维单峰圆对称温度梯度场中的声线传播路径，揭示了一维轴对称温度场对声传播具有“墙壁效应”，二维单峰(谷)圆对称温度场对声传播具有“透镜效应”的物理特征。根据温度梯度场中的声线弯曲事实，指出了按等温介质中的声波直线传播规律来诊断卢源位置，必然会发生“蜃听”现象，导致源定位失真，并进一步对定位方法及其产生虚源的位置进行了分析，为研究炉内管道泄漏声检测及其定位技术，乃至声学测温技术中的温度场重建提供了基础研究。     

基于2D-LMS的探地雷达背景噪声去除

铁路建设中常需在铁路两侧构筑挡土墙对铁轨进行保护,因此挡土墙施工质量对铁路具有重要意义.为了获得更有效的挡土墙质检数据,常用探地雷达(ground penetrating radar,GPR)进行质检.结合理论分析了电磁波在地下非均匀介质边界的反射和衍射特性,结果表明回波噪声呈二维分布.对仿真回波二维加噪后,对比二维中值和一维自适应(1D-LMS)算法滤波效果,仿真结果表明二维处理明显优于一维.为适应GPR回波信号的非线性特征,选取二维自适应(2D-LMS)算法对回波信号进行处理,并与二维中值滤波相比较.广东省某铁路挡土墙实测数据处理结果表明,2D-LMS算法滤波信号具有更高信噪比,能更有效地去除噪声,使回波图像更加清晰.     

基于声学CT重建炉膛二维温度场的仿真研究

为了实现炉内温度场的实时在线监测，阐述了基于级数展开法的二维温度场的声学CT重建原理。提出了基于代数重建法(ART)的重建算法，利用少量声学数据，分别对炉膛火焰分布的几种典型模型，单峰模型、双峰模型以及四角切圆模型，进行了仿真重建。给出了重建温度场的三维显示图和等温线图，并与模型温度场做了比较，进行了误差分析，表明该算法基本可以提供炉膛截面任意点定量的温度信息。在模拟测量数据中加入一定的随机噪声，研究了测量数据误差对于重建精度的影响，验证了该算法的抗干扰能力。     

融合局部熵二维熵的空中目标跟踪算法研究

提出了一种将局部熵算法和二维熵算法结合的空中目标跟踪算法。此算法通过一定的准则合理地融合局部熵和二维熵算法,然后进行目标定位跟踪。既能实现空中小目标的准确跟踪,也能实现空中面目标的准确跟踪;同时针对大小不变的带宽窗口可能导致目标跟踪丢失的问题,采用了自动调节带宽窗口的方法,让跟踪结果稳定可靠。并且算法实现运用了局部熵和二维熵的快速算法,大大减小了系统检测模块所消耗的时间,使跟踪具有实时性和鲁棒性,此外也能将融合算法有效地移植到DSP上,实现工程应用。此算法可以应用于导弹跟踪、空中监控、海空预警等许多领域。     

开关磁阻电动机最小电感的计算和分析

对开关磁阻电动机最小电感的近似解析算法进行了分析。建立多种模型，综合采用解析法和二维、三维有限元数值方法计算最小电感值，并对解析计算法中的一些计算公式提出了合理、较精确的改进。结果表明，该改进算法是一种考虑端部效应较准确的计算最小电感的解析算法。     

基于浓度修正的炉膛温度场及速度场声学重建

对声学法同时重建锅炉炉膛二维温度场及速度场进行了理论和实验研究。基于炉膛内烟气浓度分布的先验信息,提出了一种温度场声学重建的修正方法,并选取2个工况,对温度场和速度场的同时重建进行了数值模拟。模拟结果表明,修正后的算法可以有效减小重建误差,得到比较精确的重建结果。同时,提出了一种获取声波相位差的高精度测量方法,开发了可用于声学重建的双声波频率测量系统,实测结果也证明了该方法的正确性及精确性。     

电磁耦合传感器在检测XLPE电缆局部放电中的应用

比较了声测法、差分法、电容传感器法、方向耦合传感器法、阻抗检测法和电磁耦合法在检测XLPE电缆局部放电中的优缺点,认为电磁耦合法更适合用于XLPE电缆局部放电的在线检测,并对电磁耦合传感器的研究情况进行了综述。     

声表面波无源无线温度传感器产品研究进展

声表面波（SAW）温度传感器可以实现无线无源检测,满足高温、高压、强电磁辐射和强电磁干扰等恶劣环境下正常工作,属于高水平传感器。首先介绍了应用SAW技术的无源无线温度传感器谐振型和延迟线型2种结构的基本工作原理,着重描述了目前国内外高温和低温SAW无源无线温度传感器的产品性能,对各产品进行了比较和分析,提出了SAW温度传感器询问距离的优化方法。询问距离的优化研究对SAW温度传感器在更广泛领域的应用将有深远意义。     

DESIGN OF A NOVEL PIEZOELECTRIC ACOUSTIC SENSOR USING SURFACE MICROMACHINING

ABSTRACT

A novel structure of piezoelectric acoustic sensors using surface micromachining is proposed and designed. The advantage of surface micromachined acoustic sensors is to reduce the device size while maintaining their good performances compared with bulk micromachined counterparts. The simplified process sequence for the fabrication of acoustic sensors is given and porous silicon is used as a thick sacrificial layer. The PZT-based piezoelectric acoustic sensors exhibit a voltage sensitivity of 61 to 474 μV/Pa, depending on geometry, which ranges from 200 to 500 μm in length of the square membrane.     

互相关函数法在声学测温技术中的应用研究

该文介绍了利用声学方法测量烟气温度的基本原理，并对声波飞渡时间的测量进行了计算机模拟分析和实验研究。利用信号处理技术中的互相关函数分析方法，计算声波发射端和接收端两路信号之间的时间延迟。采用计算机模型进行的研究表明，当接收端背景噪声和接收的信号水平相当时，在不作降噪处理的情况下，也能得到比较满意的分析结果。由于稳定周期信号作为测温声源在技术处理上有难度，该文设计了500—2000Hz范围内的扫频声波作为声源，对声波飞渡时间的测量进行了实验研究，结果表明该种声源和信号处理方法可以满足声学测温的技术要求。     

声表面波传感器电路参数的CAD方法

本文提出了声表面波传感器电路参数的一种ＣＡＤ方法，即有约束内点惩罚函数－鲍威尔－阻尼最小二乘法，并对两个实例进行了计算。     

Acoustic diagnosis of gas insulated substations: a theoretical andexperimental basis

Loose particles and discharges inside the ducts of a gas-insulated substation (GIS) are considered hazardous to the insulation system. These irregularities or flaws can be detected by using acoustic sensors placed on the enclosure. An elementary review of sound propagation in a GIS together with corresponding experimental results are presented. By using ultrasonic acoustic emission sensors, an excellent sensitivity to discharges and moving particles is obtained. The method offers possibilities for quantification of the flaws, and thereby for a risk analysis. However, the degree of certainty of such an analysis is still low, especially for particles     

A novel acoustic method of partial discharge allocation considering structure-borne waves

For partial discharge, PD, allocating utilizing acoustic emission, AE, sensors, the arrival time of acoustic waves to the sensors forms the calculation basics, therefore, it is crucial that distance calculations are based on direct acoustic path. Considering structure-borne waves of higher speed, this would imply an incorrect distance between the source and sensor, because, AE signals of indirect path me be considered as AE signals of direct path. Therefore, a heuristic algorithm has been developed to consider the possible indirect paths. By comparing the time taken in each path of propagation, to reach the specified sensor location, the indirect path of shortest time for AE signal is determined. For experimental verification, a test oil chamber has been fabricated. PD signals are generated at different points inside the tank. The estimation results of algorithm have been compared with results of classic Time Difference of Arrivals method, TDOA. The proposed method considerably increases the PD allocation precision.     

水下声呐探测系统的博弈对抗模型研究

针对水下目标探测的多声传感器信息处理和协同对抗多目标对战策略,研究了声呐信号探测与协同对抗决策关联,分析了声传感信号的特点,给出了声探测信号恢复与分离的处理算法,建立在声传感信号的基础上,依据多声传感信号在水下对敌我双方探测与对抗条件,研究了多声传感信号博弈模型和协同对抗决策方法,给出了详细的推理分析和函数求解方法。通过给定的多声传感信号的处理和两组敌我协同作战的博弈分析,验证了声传感探测协同对抗决策。     

Modelling of chemical surface acoustic wave sensors and comparative analysis of new sensing materials

Comparative analysis of different, new gas sensing materials in surface acoustic wave chemical sensors is presented. Different gas sensing materials as polyaniline (PANI), Teflon AF 2400, polyisobutylene (PIB), polyepichlorohydrin (PECH) are considered. They are chosen according to the type of gas to be detected and the desired accuracy: Teflon AF 2400 thin film for the detection of CO₂, PANI nanocomposites film that belongs to the group of conductive polymers for the detection of CO, NO₂ and phosgene (COCl₂), and PECH and PIB for the detection of dichloromethane (CH₂Cl₂, DCM). In the analysis, the simple and useful method of the complete analyses of gas chemical sensors is used. The method is based on the electrical equivalent circuit of the surface acoustic wave sensor. The method is very efficient and can be used for the optimal design of CO₂ sensors. The results are compared with those presented in public literature and good agreement is obtained, demonstrating the validity of modelling. Copyright © 2012 John Wiley & Sons, Ltd.