水吸收及距离对减压试验的影响

根据水吸收及距离引起的声波衰减计算公式,对水吸收及距离可能对减压实验中空化噪声强度测量结果造成的影响作了初步的理论探讨。研究表明,水吸收及距离产生的声衰减在一定距离范围内对空化初生的判别并无影响,超过一定距离范围则水听器监测到的空化初生判别结果不再准确。     

超声波透射法在桩基检测中的应用

超声波透射法作为无损检测技术,具有高效、准确、方便、快捷等诸多优点而被广泛应用桩基检测。该方法是由超声仪通过换能器在预埋的声测管中发出并接收声波信号,通过实测声波在混凝土内部传播时声时、波速、波幅以及PSD值等声学参数相对变化,对桩身完整性进行检测的一种检测方法。文章通过理论研究与分析工程实例,进一步证明了超声波透射法的优越性。     

对水声定位滤波算法记忆衰减方式的改进

水下定位是自动化设备在水下建筑物安全监测工作过程中基础性、关键性的工作。滤波算法是水声定位算法的重要组成部分,有助于抑制噪声还原真实数据。衰减记忆滤波可以一定程度上处理由于模型不准确或模型变化及舍入误差累积等因素所引起的滤波发散问题。记忆衰减方式对算法的性能影响很大,对水声定位中的扩展卡尔曼滤波算法的记忆衰减方式进行了改进,主要改进在判断是否需要进行记忆衰减后,以观测值为标准进行记忆衰减。3种不同工况的水声定位仿真试验结果,验证了改进算法中记忆衰减方式的合理性和准确性;通过与现有记忆衰减算法仿真比较,改进算法可改善定位效果,提高连续定位精度。     

基于声学原理的卵石运动实时追踪研究

针对常用的卵石运动观测技术在时效性与时空同步性等方面存在的不足,结合当前追踪技术,提出一种实时定位的卵石运动观测方法。基于声波在水中传播的独特优势,采用水声信号对水下目标进行实时追踪。由安装有声波发射器的卵石以及近水面布置的多个声波接收器构成卵石运动实时追踪系统,根据冗余观测数据的最小二乘解推求卵石位置,以实现卵石运动实时追踪。经过初期现场测试,验证了追踪模型以及算法的有效性。     

基于声回波特性的引水隧洞表面声点云去噪

针对基于声波反射原理的隧洞内表面损伤探测过程易受水体环境噪声、多径噪声及检测设备自身噪声干扰问题，提出一种基于声回波特性的引水隧洞内表面声点云去噪方法。该方法利用声回波固有宽度特性形成的多回波数据点及声波叠加特性形成的数据点高强度值，并结合点云空间位置信息实现团状立体隧洞内表面声点云的噪声滤波；构建系列试验以验证不同敏感参数对所提方法去噪效果的影响，并与其他经典点云滤波算法结果进行对比分析。结果表明，所提方法在隧洞内表面声点云模型的平滑、去噪及重建精度上均优于传统激光点云滤波算法。该方法可为引水隧洞内表面损伤的检测及重大水资源配置工程灾变预防提供支撑。     

水下航行体水动力辐射噪声预报方法研究

为评估水下航行体水动力辐射噪声性能,将航行体湿表面划分为若干子单元,运用功率谱的概念和模态平均法,计算子单元受湍流脉动压力激励振动声辐射,根据声能迭加原理建立航行体水动力辐射噪声的计算方法。数值计算表明,水下航行体水动力辐射噪声的预报与国外方法提供结果基本一致。6 m/s以上航速声压谱级最大偏差小于3 dB,所建立的方法可用于水下航行体水动力辐射噪声的预报和评估。     

浅地层剖面测量在河海工程勘测中的应用

一、概述浅地层剖面测量,又称水声探测,是根据声波传播原理,探测水下地层结构(即查明地层层次及厚度)的一种地球物理方法。浅地层剖面测量原理是:探测时,人工发射声脉冲,当声波向下传播遇到具有不同波阻抗分界面时,即产生反射,接收反射回来的微弱信号,经声——电转换,放大后予以记录。其工作原理如图1。     

铸铁排水管与硬聚氯乙烯排水管噪声的研究

通过测定铸铁排水管和硬聚氯乙烯(PVC-U)排水管排水噪声值,在不同流量、不同测试距离、不同测试高度条件下分析铸铁排水管和PVC-U排水管噪声的变化规律。经拟合得出铸铁排水管和PVC-U排水管噪声变化符合y=-alnx b的规律,声波传播方式为柱面波。同一点位同一流量下,在距离声源50cm处PVC-U排水管的噪声值比铸铁排水管大7dB(A)左右,在距离声源300cm处PVC-U排水管的噪声值比铸铁排水管大3dB(A)左右,而且PVC-U排水管噪声随距离增加衰减的速率比铸铁排水管大。     

声波在高含沙水流中的传播特性实验

一、实验装置为了探讨声波在黄河浑水介质中的衰减机理,在高含沙水流中建立声传播衰减与含沙量、频率间的依赖关系,为研制应用于黄河浑水的声学测量仪器提供     

气介式超声波水位计测量误差改正方法的讨论

气介式超声波水位计是一种通过声波在空气中传播的特性,实时计算声波至水面的距离而测量水位的仪器,无论是接触式水位计还是气介式水位计,在测量过程中都存在着测量误差,由于产生误差原因的差异,其水位改正的方法也不同,本文通过实例阐述现行气介式水位计改正方法的误区。     

水-油-冰多层介质中声波传播特性研究

在常用及潜在的几种冰下溢油探测技术中,利用声学手段对冰下溢油进行探测的方法是目前最具有发展前景的技术手段之一。根据声波的物理性质,声波在海水中、冰层中以及石油中均可有效传播,并在不同介质的分界面,将产生反向声散射。当声波入射到海水、溢油、海冰这三种不同的介质,遇到水-油界面以及油-冰界面所产生的反向散射声波特性具有一定的差异,这些差异特征与介质的密度、黏性、厚度等介质物理属性相关联,以此判断海冰下及海水中溢油存在的判据,即可形成冰下溢油声学探测方法。本研究通过数值软件仿真和水池试验分析了海水-溢油、溢油-海冰交界面上声散射时域特性,提取表征冰下溢油的声散射特征,为进一步研究利用声学方法探测冰下溢油技术,提供理论基础。     

基于FPGA的多声路超声波流量计设计与实现

利用现场可编程门阵列(FPGA)的灵活配置功能及丰富高速的硬件逻辑资源,设计并实现了时差法多声波超声波流量计。介绍了超声波流量计测量原理与方法,给出系统硬件设计方案,包括FPGA内部逻辑设计及外围电路设计,同时给出了超声波换能器发射、接收电路及收发换能器自动切换电路的原理,完成了主控流程的软件设计,实现了多声路超声波高压脉冲发射、回波信号自动增益控制、传播时间的高速测量等,所研制的多声路超声波流量计具有扩展性好、精度高、测量距离远等特点。     

基于POE供电的超声波风速风向仪设计原理

超声波测试设备可避免传统风速、风向测试设备的精度和使用寿命低的问题,基于POE供电的超声波风速风向仪,利用超声波的传输特性,实现三维空间的风速和风向测量,并为远程监测设备提供一种新型的供电方式,解决由于通讯和供电距离长而引起的线路复杂和通讯信号衰减等问题。对基于POE供电的超声波风速风向仪的供电原理、核心控制及测量数据传输原理及可调节角度的机械结构原理进行了介绍。     

HW-1000C非接触超声波水位计的分析

目前英额巴扎水文站观测水位主要应用HW-1000C非接触超声波水位计及人工观测水位两种方法,将两种方法比测得到的数据通过对其时间的分析、不同水位级水位的分析及波浪大小不同情况下的分析,可以得出其时间误差、中低水、中水、高水的系统误差、综合不确定度均符合《水位观测标准》GBJ138-90的相关规定,从而确定HW-1000C无线远传型非接触超声波水位计可以正常使用。     

基于水声信号的水下衬砌基础结构破坏检测技术

水下衬砌基础破坏无损检测是目前水下检测工作的一个难题。为解决水下衬砌结构和基础破坏检测问题,利用Biot-Stoll理论深入分析了水声信号在水下破坏介质中的传播规律,同时结合声波数值模拟分析了不同衬砌基础破坏的声学信号反射特征,给出了进行基础破坏检测的声学参数。实际水下衬砌基础结构破坏检测案例表明,基于水声信号的水下衬砌基础结构破坏检测技术可有效分析水下衬砌基础破坏类型及破坏范围。     

自激波动注水振荡波传播规律实验

本文提出了自激波动注水新思想,目的在于改进油田注水井中传统的注水方式,降低注水压力、延长修井周期。首先介绍了自振空化喷嘴工作原理。其次,在地面实验台架上测试了喷嘴出口射流的频谱特性、不同频率下压力振荡沿套管径向和轴向的传播及衰减规律。实验发现,套管内自振空化射流频谱具有宽频带噪声特性,空化射流产生的振荡波能量主要集中在20KHz以内的频率段,在该频率段内,5KHz以内的振荡信号沿套管轴向衰减较慢,之后衰减加快;流体振荡沿套管径向传播距离达100cm以上,沿轴向传播距离可达600cm以上。     

超声波测试在岩石试验中的应用

超声波检测岩石强度具有试验费用低、试验速度快、对岩石没有破损等优点。基于超声波在岩石中传播速度与岩石抗压强度有较好的相关性,根据渔洞水库坝基岩石的声波实测值,建立了岩石抗压强度值与声波值的定量关系;同时,建立了几种回归方程。根据声波实测值,即可推算其强度,及时准确提供试验数据,指导施工。     

航道噪声对鱼类影响初步分析

概述了水体中常见噪声的特性和鱼类的听觉特性,总结了国内外噪声对鱼类影响的研究成果,最后分析了人为噪声声波可能对鱼类产生的影响。研究表明:鱼类感知声音的器官包括内耳和侧线等,不同鱼类的听力阈值有所差异。水体中常见的噪声源有水下爆破、航运、打桩、疏浚和钻孔等,它们的声级高于大多数常见鱼类的阈值,且在鱼类敏感频率内有较高能量。在噪声刺激下,鱼类会产生听力损失和短期回避行为,鱼类的捕食行为、鱼群密度及内分泌物也会发生变化。高强度的噪声持续作用可能会对鱼类造成不可逆的伤害。     

基于AHP-FUZZY法的水下爆破影响区域危险性评价

水下爆破工程存在毗邻环境复杂多样、爆炸过程难以观测等问题,常导致水下爆破影响区域危险性难以预先定量评估而造成房屋或道路开裂、滑坡等工程事故。依托长江上游九龙坡—朝天门河段水下炸礁工程,采用层次分析法(AHP)和模糊数学(FUZZY)相结合的综合评价方法对水下爆破影响区域危险等级进行评价。参考已有工程实例及研究成果,以水下爆破施工中爆炸、传播和振动响应3个阶段为基础,将水下爆破影响区域危险性等级评价指标归纳为地质特征、爆破参数、传播特性和安全控制4个指标,构建了完整的评价模型。最后,将实际工程的模型应用结果与现场监测数据进行对比分析,结果显示该方法实际操作性较强,对水下爆破影响区域危险性的评价效果较好。研究成果为工程防护施工提供了重要参考。     

水下拆除围堰施工技术分析

文中主要对土石围堰的水下拆除施工进行分析研究,从围堰防渗体水下爆破、水下挖运等方面进行了综合研究,提出水下爆破相关参数、施工流程及水下挖运工作设备配置等,为类似工程拆除提供了借鉴。