海底沉积物岩芯横向声学测量系统的标定

水平轴向测量技术相对成熟,但较难获取海底沉积物的无扰动分层声学特性,采用横向测量技术可以解决这一问题。文章研究了海底沉积物岩芯横向测量技术,将水作为海底沉积物测量的参考标准,进行测量系统的标定。提出了等效换能器的概念,将样品以外的声传播介质整合成等效换能器的一部分,标定测量等效换能器声延时和声传播初始能量。以水为标准介质,分别采用33、80、100 kHz三种频率的声学换能器,以及75、90、110 mm三种管径的聚氯乙烯(Polyvinyl Chloride,PVC),测量所得的水中的声速与标准计算水中的声速具有一致性,其中以采用80 kHz频率声学换能器和90 mm管径PVC管测量时的声速误差最小,选用此状态进行标定,得出当隔水耦合测量法换能器相对距离为142.02 mm时,标定的等效换能器声延时为45.88±0.08 μs,等效换能器声传播初始能量(以接收换能器的接收电压表示)为0.86±0.03 V。应用标定的等效换能器声延时和声传播初始能量测量海底沉积物。计算得到声速和声衰减系数符合黏土质粉砂的声学特性。     

一种变温环境下水听器灵敏度校准系统的设计

针对缺少在变温条件下校准水听器灵敏度方法的问题,设计了一套基于动圈换能器声管的变温水听器灵敏度校准系统。建立模型分析声管内的声压分布,并计算了变温后对灵敏度校准结果的补偿量;利用Comsol仿真不同声管厚度对声场的影响,分析了底面非均匀振动和不同尺寸的水听器对校准结果的影响,确定了合适的声管尺寸和测量方法。分别在常温与变温条件下对不同尺寸的水听器进行校准并将校准结果与标准值比较。结果表明,此系统在常温下的校准结果与标准值的偏差低于0.5 dB,变温条件下的测量结果与标准值偏差低于0.6 dB,整体系统的扩展不确定度约为1.0 dB。     

基于梯度遗传算法的压电换能器稳健优化设计

悬臂梁式压电振动换能器是一种新型的供电装置,其设计受到加工过程等不确定因素影响。从遗传算法和田口稳健设计的理论方法出发,结合悬臂梁式压电振动换能器的理论模型,设计了以输出平均功率为优化目标的稳健优化设计方案。利用目标函数的梯度信息加速遗传算法的收敛,以遗传算法产生的每一代种群的最优个体作为内表中的一组数据,利用外正交表计算优化目标的信噪比,对优化目标信噪比进行对比分析,得到一组最优设计参数。将该组数据对应的换能器与其它优化方法得到参数对应的换能器性能进行对比,表明该组参数下,换能器有较好的工作特性。     

声表面波器件的反射特性及性能

为了准确分析反射型声表面波器件参数对其性能的影响,基于耦合模理论和P矩阵方法建立了器件的耦合模模型,分析得到器件的电反射特性即反射系数S11曲线,并在128°Y-X LiNbO3压电基片试制了频率为90 MHz的多种参数的器件,分析与测试结果表明:单个叉指换能器器件的S11中心频率为91.26 MHz,幅值为-20.58 dB,与理论分析结果91.44 MHz和-19.21 dB相近;带有反射栅的器件比单个叉指换能器件在中心频率处S11幅值增大约8.5 dB,谐振峰增多,时域曲线有明显的反射峰信号,验证了反射栅的反射特性;叉指换能器叉指对数减小使器件中心频率处的S11幅值减小,时域中的回波信号更尖锐,信噪比明显增大,表明对数较多的IDT具有较强的反射特性,对回波信号干扰较大,过小的叉指对数对器件声电转换效率影响很大,会使器件性能下降;较大的反射栅指条数对回波信号影响不大,但过小的指条数会降低反射栅反射系数,使得回波信号信噪比减小,纹波增多.     

MA超声波变送器的应用

一、概述超声波传感器是一种电能与机械能相互转换的换能器。根据使用场合不同,超声波传感器可分为发送器及接收器或收发一体化换能器。用于物位检测的超声波换能器主要用电致伸缩材料制造,如锂钽酸铅、镁铌酸铝、锆钛酸铅等。一般情况下,超声波换能器必须有相应的外电路支持才能工作(见图1),根据不同的用途,超声波换能器型号及外电路设计也不同。若用于测距,一般选     

大功率高Q值超声振动系统频率自动跟踪

在功率超声应用中,频率自动跟踪技术是需要解决的一个重要课题,是提高超声设备输出功率和效率的重要途径之一。本文根据超声换能器在谱振频率附近的电抗特性。本文根据超声换能器在谱振频率附近的电抗特性,由此得出采用锁相技术进行频率自动跟踪的理论基础。文中详细叙述了锁相控制电路的结构和工作原理,并用实验检验了该控制系统的可行性。     

声波测井仪器测试系统的实现

本文提出了一套可以为声波测井仪器井下电路部分提供信号源和测试源的系统。该系统作为信号源时,根据当前仪器种类,由上位机软件传输对应的声波数据文本到该电路系统中,再由该系统控制D／A转换产生与该仪器对应的各种工作模式的声波波形信号。此信号可以作为声波仪器井下电路的信号源,替代井下测井仪器换能器部分的工作,使得井下仪器的调试能够更加安全和方便地进行。该系统作为测试源时,可以对井下仪器的发射换能器进行测试,同时也能够通过上位机软件控制前置通道板的增益。     

HIV化学发光免疫诊断试剂盒的研制

目的研制敏感、特异的人类免疫缺陷病毒Ⅰ+Ⅱ型(HIVⅠ+Ⅱ)化学发光免疫试剂盒。方法采用碱性磷酶标记重组gp120、gp41和合成肽gp36抗原,金刚烷胺增敏化学发光体系作为酶底物,采用ELISA双抗原夹心法检测。结果敏感度为0.1 ncu;检测范围为0.1~100 ncu;HIV浓度为0.5、1.2、5.1、19.8 ncu时,批内变异系数3%~8%(n=20),批间变异系数5%~9%(n=20);与anti-HAV、anti-HBVa、nti-HCV、anti-HEV无交叉反应;具有良好的稳定性,在1年的效期内(4℃保存)其整体变化幅度<10%。结论该试剂盒灵敏度高,特异性好,稳定性强,检测范围宽,有良好的准确性和重复性。     

有机污水超声聚焦裂解设备中换能器的设计

在一种经济高效地处理高浓度、难降解有机污水“超声聚焦裂解”处理新方法的基础上，重点研究了变幅杆超声聚焦换能器的前、后盖板和聚焦变幅杆的结构设计数学模型，并且设计了适用于变幅杆超声聚焦换能器的控制电路，通过改变电路元件的相关参数，就可对超声频率和声压进行控制，以满足不同污水处理的要求。     

超声波倒车雷达系统设计

本文介绍了基于微处理器控制的超声波测距系统，由微处理器控制时间计数，计算超声波自发射至接收的往返时间，利用声波在空气中的传输速度，从而得到实测距离，并根据障碍物与车尾的距离远近情况发出报警等级。