基于电容式微机械超声换能器的脉冲回波接收电路设计

电容式微机械超声换能器(CMUT)是一种新型超声换能器,具有高带宽、易与前端放大电路集成等优点,CMUT通过输出微弱的变化电流实现超声波回波检测。根据CMUT工作在发射与接收模式的特点,设计了一种具有发射开关保护功能和跨阻放大器的脉冲回波接收电路。波特图测量表明该电路的最大增益为39 dB,-3 dB带宽为24.2 MHz,涵盖了医学与工业超声检测常用的频率范围。分别对5.8 MHz和9.4 MHz的CMUT进行脉冲回波实验测试,测试结果表明：在CMUT发射模式下,该电路能够防止高压发射脉冲损坏后级的跨阻放大器电路;在CMUT接收模式下,该电路能够有效地将微弱电流信号转化为电压信号并进行放大。因此该电路能够用于CMUT的脉冲回波信号处理。     

环鸣法声速仪超声波发射/接收电路设计

通过对海洋环鸣法声速仪的深入分析,阐述环鸣法声速仪的工作原理,设计了1种的超声波发射/接收电路。重点研究了高压窄带脉冲产生电路、MOS管驱动电路以及匹配网络。对研制的电路进行了性能分析,所有的电子器件均无过热现象,获得了较为理想的超声波。整个电路结构简单,成本相对低廉,操作安全,易于模块化实现,符合待定检测的要求。     

一种磁致伸缩式超声波激发/接收传感器的研究

以研制磁致伸缩式超声波传感器为目标，分析了磁致伸缩式超声波传感器的工作原理——磁致伸缩效应及逆效应，重点讨论传感器结构设计及线圈参数选择计算，制作了磁致伸缩式超声波传感器。本文研制的传感器在脉冲激励电流的作用下，可在细丝中激发超声波，同时还可以接收细丝中传播的超声波；该传感器既可以激发扭转波，又可以激发纵波。可用于测量液位、温度、液体密度和材料的声速、弹性模量等物理量。     

高频窄脉冲超声聚焦传感器的工艺及应用

在双金属转子复合层全自动超声特征成像检测系统中,凶柱塞孔孔径小、孔肇薄,针对此类扩散焊检测,为了提高超声成像系统的分辨率和信号的信噪比,研制了用于检测双金属转子复合层扩散焊连接质量的超声传感器.本文提出了用声程相等的理论来设计超声传感器的聚焦,利用耦合剂和工件声速的不同,把内孔铜层作为传感器的声聚焦透镜,用光学方法对传感器的聚焦声场进行了验证.制作的传感器中心频率为10 MHz,波列只有2个周期,在实际的检测中可分辨0.5 mm当量的缺陷.     

超声探伤仪收发电路的改进研究

针对现有超声探伤系统电路复杂、设计成本高的缺点,提出了一种以12 V电源供电的超声谐振发射电路,设计实现了以谐振接收、差分可变增益放大以及峰值保持的回波处理硬件电路设计。系统采用2.5 M超声探伤传感器。实验表明,系统性能稳定,精度高,成本低,有广阔的应用前景。     

超声波流量计高分辨率A/D转换电路设计与实现

针对高精度时差法超声波流量计的时间差信号采集问题,采用一款双通道12位低功耗单片CMOS模拟数字转换器ADC12DL040芯片设计并实现了超声波流量计ns级时间差的高分辨率数据采集,给出了A/D芯片外围引脚电路设计,软件流程图和关键代码,实现了400 kHz输入频率,8 MHz采样频率的超声波时间差高分辨率实时采样.     

液压系统超声波流量检测误差压力修正研究(英文)

超声波检测液体流量已经逐渐应用于生活中,但是存在测量精度不高的问题。本文就影响系统测量精度的因素展开了研究。首先介绍了时差法超声波流量检测液压系统的工作原理,分析了影响系统测量精度的因素,得出超声波在流体中的声速变化对系统测量精度有重大影响的结论。针对液压系统工作过程中负载变化引起管路内压力变化,从而引起超声波的声速变化,进一步影响系统的测量精度的问题,在实验室中建立了压力—声速模型检测两种常用液压油的工作特性,采用多次测量取平均值的方法记录实验结果,根据实验数据利用线性回归分析理论推导出两种常用液压油的压力—声速关系。利用此关系式可以方便地计算不同压力情况下的声速值,为降低了压力变化对超声波流量检测系统的影响、提高系统测量精度提供了一种参考。     

空港管线加油车油管收放装置遥控系统的研究

管线加油车在对飞机加油时，加油软管的收放距离较远，需来回跑动操作或需两人异地操作，不易即时操纵，耗时费力。针对这种状况，提出了远距离红外线遥控的方法，并利用车栽气源对加油软管的液压收放机构进行遥控操作，实际应用效果良好，且遥控装置费用低廉，单人操作时能省时省力。     

四缸内燃机曲轴-飞轮组结构模态分析

应用Pro/Engineer软件建立了某四缸内燃机的曲轴-飞轮组的三维实体模型,在此基础上应用ANSYS软件对其进行了有限元结构模态分析.研究结果表明:曲轴-飞轮组的结构振动模态在低频段为整体、同步的简单弯曲、扭转振动模态,在高频段为各部分不同步的弯曲、扭转或弯扭组合振动以及复杂的局部振动;以弯曲、扭转及弯扭组合为主要特征的曲轴一飞轮组各阶振动模态极易被作用在曲柄销上的连杆冲击力所激发,因此.在对内燃机曲轴一飞轮组进行设计时.需要在模态分析基础上对其动力学特性进行优化.以保证内燃机获得良好的动力学性能.