一种高精度超声液位测量系统的研究

介绍一种双阈值技术提高精度的超声在线液位检测方法，系统采用参考探头的方法，消除温度、压力等对液位高度的影响，利用脉冲反射法实现精确的超声液位测量，从而达到油罐液位测量的在线检测。     

超声在测量中的应用

近些年来，随着超声技术研究的不断深入，超声的应用越来越受到人们的重视。在测量系统中，由于超声测量具有精度高、非接触、无损等优点，因而也得以广泛应用。对超声在测量中的应用现状做了细致地介绍，同时结合超声在距离测量中的具体应用，对超声测量的基本工作原理进行了分析。     

芯片共晶焊接焊透率测量系统改进研究

X射线检测设备是功率芯片焊后空洞率检测的有效手段.文中介绍了X射线设备的检测原理和超声扫描设备检测原理,通过多次不定期的进行样件X射线检测,发现其测量系统分析不太稳定,对测量真值、测量的重复性和再现性不能控制.后经制订标样,采用超声扫描设备进行标样的空洞率检测,将超声扫描检测值作为真值进行X光设备的参数确定,从而再对未知芯片进行空洞率检测.试验结果表明:将超声扫描检测值作为X光检测设备的标定样,此方法测量出的空洞率值能够通过MINTAB软件中Gage R&R测量系统分析,测量值是真实可靠的,对产品的工艺检验评价起到了至关重要的作用.     

车轮轮辋应力超声波测量法的研究

通过利用标准测量设备和超声横波直探头两种测试方法,验证了超声双折射法在轮辋应力测量中的可行性。为车轮轮辋应力检测提供了一种新的高效无损的检测手段,对于列车安全运行状态的判断具有重要意义。     

频率测量研究综述

频率测量,主要分为五类:直接测频法、时间间隔—相位转换测频法、数字化测频法、内插测频法和混频测频法。直接测频法是对频率直接进行测量;时间间隔—相位转换测频法是利用相位重合点检测技术将对频率的测量转化为对相位的测量;数字化测频法是利用现场可编程门阵列使频率测量能高速可靠的进行;内插测频法利用内插法完全消除频率测量原理误差的优点来进行高精度频率测量;昆频测频法利用混频技术使待测频率和标频相匹配来实现高精度频率测量。本文综述了频率测量间题的研究成果,并进行了分析和总结。     

测量矩阵对管道超声压缩采样系统性能的影响

基于压缩传感(Compressed Sensing,CS)理论的管道超声压缩采样系统可用于解决长距离能源输送管道在役超声检测数据量大的问题,然而该系统的性能受到多种因素的影响,测量矩阵的多样性是最重要的影响因素之一。针对此问题,采用不同于约束等距性(Restricted Isometric Property,RIP)的统计方法分析了测量矩阵对系统性能的影响机理,提出了优质原子比和相对渡越时间误差作为衡量测量矩阵性能优劣的指标。管道超声检测实验结果表明,该项技术可作为压缩采样中测量矩阵的选择依据,为管道中进行超声检测信号压缩采样提供借鉴。     

光缆护套壁厚测量控制系统设计与实现

针对现有生产线不具有对光缆外护套的壁厚及偏心度进行检测和实时控制的能力,仅以外径控制来代替壁厚间接控制而导致的护套壁厚偏差较大且调整不及时的问题,展开了光缆护套壁厚测量控制系统的设计.该系统采用先进的超声检测技术,选用国外成熟的传感器产品,能够广泛适配新接入监测设备的通信接口,硬件的采集精度、采集周期、采样范围等指标能...     

大型星载网状天线型面检测技术与工程实践

将工业数字摄影测量技术应用于某17m口径网状天线的型面精度检测中:采用回光材料制作人工标志,利用编码标志来完成摄站的自动定向和同名点匹配,经光束法平差解算点的坐标,用CAD面型转换法来计算型面偏差。通过工程实践成功验证了数字摄影测量方法具有测量精度高、测量速度快和动态性能好等优点,特别适合大型网状天线的型面检测。     

加料系统的测量及自动控制

为了满足钢铁行业中对于物料品种的测量和控制精度的要求,改进钢铁生产的质量控制、提高钢铁生产的效率和保障钢铁生产的安全性,炼钢上合金物料介质的测量和合金物料的下料过程控制逐步采用了超声波物位计及交流变频调速器。较之以前的阻尼式物位计或光电式物位计,超声波物位计具有寿命长、抗扰性能高、维护量低、测量精确度高等多种优点,尤其是在对粗糙的固体形状料面物质的检测方面,表现出众。以西门子超声波料位计作为系统检测方式,通过PLC数据采集控制系统的数学运算,采用了西门子变频器作为执行控制器,确保了合金物料的给定速度和精度。根据现场生产操作的要求,来实现加料系统的上料、下料、计量及物料精度的控制,以满足钢铁工业生产过程的可靠运行。     

无衍射光斑整体中心检测算法

无衍射光束具有中心光斑直径小且传播距离远的特性,可应用于精密测量领域中的直线度误差测量,具有对准灵敏度高、测量位置连续等优点.无衍射光环栅状光斑中心的对准精度对直线度误差测量精度有决定性影响.提出一种元衍射光斑整体中心检测算法,它能利用整幅图像的全部数据来计算中心位置,实验证明该方法具有亚像素定中精度和强抗干扰能力.     

基于超声测速技术的数字大气环境因素测量仪

传统的机械式风速测量仪受到诸多因素的影响和限制,已无法满足现今测量领域的指标。而使用超声波作为测量手段可以有效地提高测量精度、减少测量误差、降低功耗。系统采用MSP430作为处理核心,利用超声波的特性,使用超声波传感器,实现对空气中风速的测量,并利用无线通信ZigBee技术实现通信交互。通过分析得出文中装置测量精准、出...     

低功耗水下超声测距系统设计

由于水声环境复杂,为了检测环境噪声干扰下的测距回波信号,需要较强的发射信号,造成系统功耗高,无法长时间工作,保密性差。将混沌检测理论引入水声测距领域,发现混沌振子检测方法适用于超声测距,符合该方法固有的限定条件。同时,在理论上对混沌检测方法进行了改进,并给出了具体的硬件结构。     

基于运动模糊效应的图像测速方法

通过分析影像与成像平面以及地面景物之间相对运动关系,建立了航拍图像运动模糊模型,分析了模糊带宽度和相机运动及曝光时间之间的关系,设计了基于模糊带边缘增强和自相关分析的模糊带宽度测量算法,在此基础上提出了基于运动模糊效应的图像测速方法.给出了实用的测速算法,并分析了像素尺寸、模糊带宽度、相机姿态等对测速精度的影响.与传统的基于多普勒、地形匹配等测速算法相比,此方法无需增加额外设备和保障数据,实现更为简单.算例分析表明,此算法对于速度无剧烈变化的准匀速运动具有较好的测速效果,为飞行器实时飞行速度的测量提供了一种新的解决手段.     

TDC—GP21在时差法超声波流量计中的应用

为了使超声波流量计的精度范围能达到±0．5％,研究了时差法超声波的测量原理,分析了实现高精度测量的设计方法。介绍了系统的工作过程和硬件组成,详细阐述了测时芯片高速时间数字转换器TDC—GP21（Time-to—DigitalConverter）的结构和功能原理,以及其在超声波流量计时间测量模块中系统硬件部分的实现。采用TDC—GP21,ARM微处理器、超声波收发电路等硬件架构,实现了高精度测量超声波顺流和逆流传播时间差。实验结果和精度分析表明,研制的超声波流量计符合设计要求,并为超声波流量计的高精度和低功耗设计提供了一个参考。     

目标低频RCS的紧缩场测试研究

紧缩场低频工作时边缘绕射明显增强,且微波暗室内有限高度的吸波材料低频性能相对较差,使得紧缩场静区的低频幅相特性起伏变大,静区背景电平升高,从而导致紧缩场的目标低频雷达横截面(RCS)测试精度相对高频段会变差.此外,定标球在低频段呈现的RCS振荡幅度较大,也对测试结果带来不确定性.针对紧缩场进行目标低频RCS测试精度的实验研究,并将被测目标的RCS实验值和理论值进行对比,验证了该紧缩场的低频RCS测试性能可满足目标的低频RCS性能测试需求.     

基于AT89C2051的超声波测距系统设计

针对超声波测距方法中的相位检测法检测范围有限、声波幅值检测法易受反射介质和不同反射面影响的问题,提出了通过测量超声波往返时间进行测距的方法。在对该方法工作原理进行简要介绍的基础上,设计了一种基于AT89C2051型单片机控制的超声波测距系统的硬件电路和软件控制程序,并对测试数据进行了分析。实验结果表明,该系统运行正常,测距范围和测量精度均可满足大多数场合的非接触式短距离测距要求。     

基于单片机的超声波油位测量仪的研究和实现

针对采油厂油位实时检测难度大的问题,开发一种基于单片机的超声波油位测量仪。测量仪以单片机系统为核心,利用超声波作为信息检测手段,以实现采油厂储油罐中的油位检测,并使用最小二乘法对测量数据进行分析处理。利用计算机技术和超声波检测技术研制出来的超声波油位测量仪,具有非接触性、自动控制、测量精度高、成本低廉、功能强大等优点。     

基于STM32的超声波测速测距系统设计

系统以STM32处理器为控制核心,主要包含超声波发射电路、超声波接收电路、温度补偿模块和液晶显示电路等电路。通过测量超声波发射到遇到障碍物返回的时间差,计算出距离和速度。采用DS18B20检测环境温度,修正超声波传播速度误差。经测试,系统可测量5 m内的距离和100 cm/s内的速度。     

横观各向同性复合材料激光超声检测的数值模拟

为了分析横观各向同性复合材料的内部材料属性 ,结合激光超声理论,使用仿真软 件Comsol Multiphysics 建立了复合材料在激光热弹下激发出超声波的等效模型,通过设置 完美匹配层、低反射边界等方法消除了边界回波。采用有限元法模拟了横观各向同性材料中 激发超声波的物理过程,对缺陷回波信号进行了时域分析。结果表明:平板厚度的增加会使 超声波逐渐转变为高阶模态,且随着平板厚度的增加,模态的截止频率会逐渐降低,同时在横观 各向同性复合材料中传播的超声波将逐渐失去Lamb波的特征,转而表现出表面波特征,将 Lamb波向表面波转化激发出Rayleigh波。本次模拟为进一步研究复杂介质中超声波的产生 和缺陷定位奠定了基础。     

金属和非金属材料中激光超声前驱小波分析

根据激光脉冲的时间分布、空间分布及材料物理参数与激光超声波形特征的关系,采用有限元方法(FEM)建立了激光超声的热弹有限元数值模型,得到了金属和非金属材料中的温度场分布,将温度场作为超声力源进而得到热弹激发的超声对心波形。根据对心波形,分析了前驱小波的成因和规律。结果表明,金属材料中由于热扩散效应在金属表面附近激发出一个位于表面的力源;非金属材料由于同时存在光学穿透效应,在材料表面层下形成一个有一定深度的体力源。激光辐照导致金属材料中加热区域急速膨胀进而产生垂直于表面方向的应力,而非金属材料该垂直表面方向的应力作用于材料表面下方一定深度处。因此金属材料中前驱小波为单极波形,而在非金属材料中表现为双极波形。前驱小波波形的特征反映了材料的物理性质和参数。该研究为利用前驱小波进行材料的定量检测和无损评价提供了依据。