我国功率超声技术近况与应用进展

文章综述了我国功率超声技术近10年发展状况，介绍了功率超声的超声空化机理、超声换能器、超声发生器等基础研究以及在超声清洗、超声焊接、超声处理、环保、声化学、超声治疗、超声马达等方面的新应用及其发展重点。     

A6 超声处理方面的一些应用近况和进展

Ａ６超声处理方面的一些应用近况和进展罗曾义（中国科学院声学研究所北京·１０００８０）１超声乳化：超声乳化与一般乳化工艺和设备（如：螺旋桨，胶体磨和均化器）相比具有乳化质量好，生产效率高，耗能小，成本低等优点，在石油、化工、轻工、纺织、医药、冶金等工业...     

超声物位计现状

文章介绍了国外超声物位计的发展和应用现状,主要有以下几个方面:(1)超声换能器品种的多样化,以满足不同应用对象.在设计和应用时要考虑换能器的频率、功率、温度、方向性和灵敏度等因素;(2)仪表智能化参数设定和适应性实现了智能化,不仅扩大了应用范围,而且保证了测量的可靠性和精确度;(3)主要应用范围和存在的问题;(4)今后的发展方向.     

通用型功率超声发生器

笔者根据功率超声的共同特性和要求，研制出一种通用型功率超声发生器，可用于各种功率超声设备，如超声清洗，超声焊接，超声加工，超声乳化，分散等。     

超声换能器研究中的几个问题

本文从超声换能器设计和使用中提出的几个重要问题：如：超声换能器的最佳结构形状、压电元件的最佳位置、电声效率与声负载的关系。如何评价超声振子的优劣，以及在大功率下的测量问题等，参阅了多篇文献资料和实践中的点滴体会写出此文，以便进一步共同深入研究     

超声治疗的主要机理及应用

本文从分析超声波对人体特有的生物效应出发，用生物医学工程的观点，阐述了各种现代超声主最新临床应用成果，尤其重点介绍了超声外科治疗技术的最新发展，并展望了超声治疗技术方兴未艾的发展前景。     

换能器对超声衰减测量的影响

一、引言 声衰减系数是媒质的主要声学特征量,它能提供物质内部结构及媒质某些非声学性质的信息,例如:悬浮液的浓度和粒度、粗品材料和复合材料内粒子大小及分布等。影响衰减测量的因素,可概括为:1)换能器发射的衍射效应;2)换能器及耦合层对试样端面反射的影响;3)侧壁反射的影响;4)端面状况(平行度、平整度)的影响;5)温度不均匀的影响。这些因素使得衰减测量的精度下降,因此研究这些因素从而提出校正措施是一个急需解决的问题。 在影响衰减测量的五个因素中,换能器发射的衍射效应‘1’、端面状况(平行度;平整度)的影Ill叭2,3j以及温度不均…     

A1 功率超声发展近况和展望

Ａ１功率超声发展近况和展望林仲茂（中国科学院声学院研究所北京·１０００８０）近１０年来大功率超声的产生、基本效应和技术应用的研究有较大的进展。大功率超声换能器除常用的纵振模式外，发展了扭转和弯曲振动模式以及纵扭、纵弯等复合振动模式换能器，扩展了新的应...     

圆柱大功率换能器的应用与发展

阐述了目前圆柱形大功率超声换能器在生物柴油、防垢除垢、大容积超声清洗、中药萃取、二次采油、污水降解处理以及在超声化学等方面的应用。针对换能器要求具有更大的功率及更高的效率，以及提商单位面积辐射功率及其可靠稳定性，简要介绍了近年来国外圆柱形大功率换能器在这些方面的发展概况。     

超声物位计现状

文章介绍了国外超声物位计的发展和应用现状，主要有以下几个方面：（1）超声换能器品种的多样化，以满足不同应用对象。在设计和应用时要考虑换能器的频率、功率、温度、方向性和灵敏度等因素；（2）仪表智能化参数设定和适应性实现了智能化，不仅扩大了应用范围，而且保证了测量的可靠性和精确度；（3）主要应用范围和存在的问题；（4）今后的发展方向。     

最大计权振级计算方法的探讨

最大计权振级是我国环境振动控制中一个常见的评价指标，但是由于谱估计方法的频率分辨率无法达到振级计算的要求，因此使用不同计算方法可能导致计算振级之间的误差。为此，探讨最大计权振级的多种计算方法和其具体实现，并分析各方法的优劣。同时提出一套基于增量方法的快速高精度的最大计权振级的计算方法，该方法的时间复杂度为O(n)。     

基于调制FFT的谐振式SAW传感器快速频率估计算法

针对高动态环境下的谐振式声表面波（Surface Acoustic Wave,SAW）传感器快速精确频率估计,提出一种基于调制快速傅里叶变换（Fast Fourier Transform,FFT）的谐振式SAW传感器快速频率估计算法。对单次谐振式SAW传感器回波信号进行N点取样后进行调制FFT计算,获得回波信号频谱,然后利用最大谱线的两相邻谱线取代I_Rife算法频谱细化后的谱线对频率偏移因子进行估计,最后使用频率偏移因子对最大频谱频率进行修正。该算法较I_Rife算法不需要判断频率修正方向,减少了3N次复数乘法和4（N-1）次复数加法运算,频率估计均方根误差的平均值减小了26%。该算法在提高精度的同时,实现了对谐振式SAW传感器的快速频率估计。     

TDC超声流量计设计中的同频噪声处理

介绍了一种基于TDC（Time—to—Digital Converter）传输延迟线法的时差法外夹式V型超声流量计的设计方法,分析了设计中存在的同频噪声的生成原因以及它对测量精度的影响;对同频噪声信号和待测信号进行建模,运用最大似然估计法对噪声的幅度、相位参数进行估计,给出同频噪声的消除算法;在同频噪声消除后,对待测信号的幅度、相他参数进行估计,利用估计结果给出TDC测时方法是否可用的判决函数,并给出TDC测时方法无法使用时的解决方案.     

一种水下被动目标运动分析与仿真

文章讨论了一种水下运动的目标和观测平台在不同平面的三维情形下,被动目标运动分析与仿真问题,文中从声呐测量的方位角、爷角和频率的数据入手,采用伪线性估计、最大似然估计两种不同的方法,对水下被动TMA问题进行了研究,并分析了两种不同方法的状态参数估计的误差特性。仿真结果表明：由于增加了观测的信息量,上述方法均能得到较好的参数估计结果,且伪线性估计方差向CRLB界接近。上述方法可推广到目标和观测平台处于同一平面的二维情形。     

Estimating parameters in the Rasch model in the presence of null categories

A category with a frequency of zero is called a null category. When null categories are present in polytomous responses, then in the Rasch model for such responses, the thresholds that define the categories are inestimable with the commonly used joint maximum likelihood, marginal maximum likelihood, or standard conditional maximum likelihood estimation algorithms. The reason for this situation is that in principle, these estimation algorithms involve frequencies of each category. Andrich and Luo (2003) describe an algorithm in which the thresholds are reparameterized into their principal components and in which the estimate of any threshold is based on a function of the frequencies of all categories of the item rather than the frequency of a particular category. This algorithm works in the presence of null categories. However, in situations where the null categories are at the extremes of a set of categories, the estimates themselves can become too extreme. This paper describes a procedure in which the solution algorithm described by Andrich and Luo is further adapted in the presence of null categories by using their expected frequencies. The procedure is demonstrated with simulated and real data.     

基于极大似然估计的多参考点模态参数识别方法

在考虑随机噪声的情况下,实现了一种基于极大似然估计的多参考点频域模态参数识别方法。该方法采用频响函数的右矩阵分式模型,通过噪声的协方差矩阵对误差向量加权,使用离散时间域中基函数改善数值求解性态。模态参数的估计过程分为两步:首先由基于最小二乘估计的polyLSCF算法获取迭代初值,然后通过Gauss-Newton方法对极大似然函数进行迭代优化,得到精度更高的模态参数识别结果。采用GARTEUR仿真算例对所给出的方法进行了验证,结果表明:在高噪声情况下,利用噪声信息的极大似然估计方法能够显著提高模态参数的识别精度,特别是阻尼的识别精度。     

Frequency estimation via weighted multipoint interpolated DFT

A weighted multipoint interpolated discrete Fourier transform (WMIpDFT) method for high accuracy frequency estimation of a multi-frequency signal component is presented. This method uses the maximum sidelobe decay windows. The relationships to estimate the frequency when an H-term maximum sidelobe decay window (H ges 2) is used for (2J + 1)-point interpolation (1 les J les H + 1) are given. The effectiveness of the method proposed was analysed by means of computer simulations for a multi-frequency signal without noise as well as with quantisation noise.     

单边狭窄血管中超声多普勒信号的仿真研究

超声多普勒技术作为一种无损检测手段被广泛应用于血管狭窄的检测。以往的血管狭窄仿真信号的研究仅限于双边狭窄的对称情况,文章提出了一种单边狭窄血管中超声多普勒信号的仿真方法。首先用有限元分析方法(FEM)计算出狭窄血管中血流流速场分布情况,然后用总体分布非参数估计法计算出超声多普勒信号的功率谱密度(PSD),再用余弦叠加法获取仿真的超声多普勒时域信号。用快速傅里叶变换(FFT)计算仿真超声多普勒信号的频谱,从中计算最大频率、平均频率和频谱宽度等参数,分析它们在不同流速和狭窄程度下的特征,为血管疾病的诊断提供敏感的参数。     

基于广义高斯噪声模型的低频线谱检测

研究浅海环境噪声中低频线谱的检测问题.首先对实测海洋环境噪声的统计特性进行分析,提出了应用广义高斯分布对海洋环境噪声建模方法.在此基础上,针对低频线谱检测问题,推导了广义高斯噪声场中的最大似然检测器和渐近检测器,给出了弱线谱条件下线谱频率的最大似然估计.最后,利用实测数据对三种检测器的线谱检测性能进行了验证,结果表明:...     

Cutoff frequencies and noise power law model of spectral density:adaptation of the multivariance method for irregularly spaced timingdata using the lowest-mode estimator approach

The concept of structure functions, which is an extension of the variance approach, is useful to determine the variance (the structure function) which is optimized for a type of noise and for an order of drift. The multivariance method was developed to use different variances over the same signal. It is then possible to select a set of variances in which each variance is optimized to the determination of one parameter (of one noise level, drift, or cutoff frequency). Recently, we adapted this method to irregularly spaced timing data. In this connection, we replaced the structure functions by another method of spectral density estimation: the lowest-mode estimator, introduced by J.E. Deeter and P.E. Boynton (1982, 1984) for the analysis of pulsar timing data. Different lowest-mode estimators can be constructed according to two priorities: the order of drifts that must be removed and the type of noise for which the sensitivity must be maximum. Thus, a multivariance system is developed using a set of different estimators. The details of this method are described, and the results for different signals are discussed in this paper