A4负载条件下功率换能器的特性研究

本文给出３种换能器系统在有、有一定输入功率负载条件下输入电阻抗、电声效率的频率特性，在某一工作频率处的功率特性，并与线性理论结果的趋势相一致，对大功率超声换能器的应用有一定指导意义  

C2用于声化学研究的大功率超声系统的研制

根据声化学反应的特殊要求，我们研制了用于声化学研究的大功率超声系统，由参数可调节的超声发生器配合不同频率的换能器工作，并用它组合成杯式变幅杆结构声化学反应器。解决了有关声化学设备的一些技术问题，为声化学技术从实验室规模向工业应用过渡做了必要的准备  

用于大功率超声的电缆传输特征的实验研究

大功率超声电信号通过特种电缆传输时,其电流损耗比较大。为了解决该电信号的长距离传输问题,用4294A阻抗分析仪对单芯同轴电缆进行了有针对性的测试。通过改变电缆的负载电阻,获得了一系列电缆的输入阻抗随频率的变化曲线。当负载电阻比较小时,在一些特定的频率处,电缆的输入阻抗很大。这时,其电功率传输效率很低。当负载电阻比较大时,电缆的输入阻抗取极大值的频率位置发生改变。借助于电磁波在电缆负载端的反射和透射特征,分析了这些实验结果,探讨了这些实验结果对大功率超声电功率传输特征的影响,最后结合实验结果给出了大功率超声传输电缆的设计原则。  

基于STM32的大功率超声间歇式控制信号

在石油开发过程中，大功率超声能够有效地对堵塞的渗透层进行解堵，提高地层的渗透性，增加注水井的注水能力或采油井的产液量，提高原油产量。系统以STM32单片机为核心，产生大功率超声需要的两路间歇式控制信号。这两路信号的相位差为180°，“死区时间”均为3μ，控制大功率超声电源中的 IGBT 驱动电路。将该控制电路接入大功率超声系统后，大功率超声系统能正常工作，设备运行稳定，能基本满足工业应用的要求。  

基于STM32的大功率超声电源的研究

油田近井处理需要的大功率超声电源具有容量大、频率稳定、输出功率因数高的特点。在实际应用中,为了有效地将井内激发的大功率超声振动能量通过套管井的井内液体、套管和水泥环送入声学参数不同的地层,套管井的声学参数需要随时测量,作业参数需要实时调整。为此,选择了数据处理功能比较强的STM32单片机。基于其精确的定时器实现脉冲宽度调制（Pulse Width Modulation,PWM）输出,提供IGBT工作所需的波形;用其双路A/D同时采集作业时的电流和电压波形;用数字信号处理的方法快速处理电压和电流波形的相位差及幅值比,以此为基础调节发射波形的频率,使其与套管井条件下探头的谐振频率一致,实现频率跟踪和有效激发;借助于理论模型进一步处理电压和电流波形,获得套管井条件下的声阻抗,以便监测作业过程中套管井的声阻抗变化。  

一种大功率超声波发声系统原理与结构设计

设计了能发射大功率超声波的超声波发声系统。该超声波发声系统采用火药燃烧（炸药爆轰）的方式产生高压高速气流;高速气流驱动哈特曼超声波发生器阵列产生大功率超声。超声波发声系统采用波导管对产生的超声波进行汇聚,在一定方向上发射,可以有效提高超声波的作用距离。单个超声波发声系统产生20kHz的超声,声功率可以达到百万瓦,最大有效作用距离可达54m。设计的大功率超声波发声系统完全可以达到作战要求。