高精度海水声速测量系统设计

根据超声波渡越时间法超声波声速测量的原理,采用ARM微控制器结合高精度时间间隔测量芯片,设计了一种高精度海水声速实时测量系统。该系统将海水中声速的测量转成对超声波飞行距离和时间的测量,同时通过差值计算消除系统电路延时对测量结果的影响。文章介绍了系统的各个模块,且对渡越时间法海水声速测量系统的关键技术——高精度时间间隔测量方法进行重点阐述。测试结果表明系统对海水声速的实时测量精度达到了0.019 m/s。     

超声骨密度仪声速测量的不确定度评定

超声骨密度仪校准结果的不确定度评定,主要内容就是评定声速测量的不确定度。本文分析了影响超声骨密度仪声速测量值的不确定度因素,主要包括:测量重复性、温度误差对测量声速的影响、模体声速引入的误差,进而引入这些因素对超声骨密度仪声速测量进行不确定度评定,为超声骨密度仪的校准提供参考依据。     

一种水声声速的时频测量综合算法研究

针对飞行时间测量法中信号起振点难以检测而导致的测量误差问题,提出了一种基于时频的综合测量算法,以获得高精度超声波声速。首先运用信号时域互相关法,测量声波飞行的整周期时间;再利用信号频域信息中相位差,获得超声传播群延时信息;最终通过时域与频域综合信息获得高精度的飞行时间测量,从而提高声速的测量精度。声速测量平台采用“FPGA+微处理器”架构,对提出的方法进行验证,实测数据结果表明该声速时频测量算法有效,并具有较好的实用价值。     

火焰燃烧区域空气声速与温度关系的实验研究

为使声学方法能对火焰温度进行精确测量,实验研究了火焰燃烧区域中空气声速与温度的关系。首先对非火焰气体环境中的声速与温度进行测量,然后在此基础上对不同燃料燃烧的火焰区域进行声速测量实验,并结合热电偶测得火焰温度,进而得到火焰中空气声速与温度的关系。结果表明:在固定距离下,与室温空气环境相比,高温烟气环境会使声波的传播时间减小,火焰环境会使声波的传播时间变长;在非火焰区域,空气声速与温度的关系符合理想气体中声速与温度的关系;在火焰燃烧区域,空气声速与温度关系偏离理想气体的声速与温度方程,与按照理想气体计算的声速结果相比,实际声速测量值偏小;对于同种燃料的火焰,随着火焰温度升高会出现空气中的声速减小的现象。     

超声波速度的精密测量理论及其应用

一、引言 超声波在媒质中的传播速度是一个重要的物理量。在各种声速测量方法中,脉冲回波重合法(PEO)[1]测量声速绝对值的精度较高,因而受到重视,已成为实验室中测量材料的声速和弹性常数的标准方法[2-5]。我们采用脉冲回波重合法制成的TA—060型超声波速度测量仪[6],测量精密优于万分之二,还能够测出材料由于受外界各种因素引起的声速微小变化(例如高温,低温,高压,电磁场,应力,硬度等)。脉冲回波重合法测量声速的精度较高,是因为它可能实现精确的衍射修正,耦合层修正,以及取得较长的声程。 本文叙述了用于超声波速度精密测量的理论,并应…     

陶瓷弹性常数的超声动态测量

介绍了材料的声速与弹性模量之间的关系及脉冲重迭法测量声速的基本原理。给出了若干典型工程陶瓷的测量结果,并对结果的误差进行了分析,论证了超声法测量陶瓷材料的弹性常数具有制备样品用料节省,测试重复性好等一为列优点。声学技术不失为一种可取的测量陶瓷弹性常数的方法。     

任意倾斜的硬地层声速测量(折射法)

本文讨论了应用折射法对任意倾斜地层进行声速测量的有关问题，从Adachi的折射声线时距曲线的一般表达式出发，结合声线示踪的几何方法导出了计算具有任意倾斜面的硬地层声速的表达式，对声速测量的误差问题作出了定量的研究，得到了误差估计公式为声测量系统的设计提供了依据，从而提出了一个能够消除地层倾斜角不确定笥对测量精度影响的双激发声速测量方法。     

影响超声波测厚仪测量准确性的因素

一、声速的影响 对测量结果要求不高的场合.可以采用从各种资料中查到的声速进行测量,但是,从各种资料中查到的声速往往与材料的实际声速有明显差异.准确的测量方法是取一个与被测材料完全一样的标准试样.标准试样要求平整光滑,并与被测样品最大厚度等厚,以此来确定材料的声速.     

硫酸水溶液的超声研究

本文研究了硫酸水溶液的超声波特性。用脉冲回波法在０－７５℃温度范围测量了不同浓度硫酸的声速，并计算得诸如摩尔声速，声阻抗，经热压缩系数，分子间自由程以及纯Ｈ２ＳＯ４液体的声速等参数，另外还推算出逾量声速，逾量绝热系数，逾量分子间自由程。     

利用信号处理技术提高水泥构件声速测量精度

一、引言 国内进行水泥构件的声速测量时,通常采用能发射单脉冲的CTS—25型非金属超声检测仪(或类似仪器)及其配套的普通PZT换能器,如图1所示。 使用这样的系统测量声速时往往遇到直达波和回波波形产生畸变。因而直达波相对于发射波的延迟时间t0很难确定。只能由观测者凭经验来确定。因此测量的一致性和准确性都是很差的。例如对一块30 × 30 × 10. 4cm的纯水泥试块作三次测量,所测得的声速是4581m/s、4502m/s、和3788m/s。 为了探讨提高测量精度的方法,我们采用了自制的φ40偏铌酸铅压电宽带换能器[1]。并且用单脉冲发射和方波调制发射…