高精度海水声速测量系统设计

根据超声波渡越时间法超声波声速测量的原理,采用ARM微控制器结合高精度时间间隔测量芯片,设计了一种高精度海水声速实时测量系统。该系统将海水中声速的测量转成对超声波飞行距离和时间的测量,同时通过差值计算消除系统电路延时对测量结果的影响。文章介绍了系统的各个模块,且对渡越时间法海水声速测量系统的关键技术——高精度时间间隔测量方法进行重点阐述。测试结果表明系统对海水声速的实时测量精度达到了0.019 m/s。     

海水声速测量方法及其应用

在水声研究和海洋工程中,广泛地需要测量海水声速。纵观水声技术的发展历史,声速及其测量方法和手段一直是水声研究的基本问题。从水下声传播速度的物理特性出发,介绍了典型海洋声速剖面的特征,以声速剖面对声传播的影响为关注对象,示例说明了其对声纳最佳探测深度及声纳探测距离的影响,以及声速测量在大洋测温中的应用。在声速剖面测量方法方面,介绍总结了国内外的声速测量设备的原理、技术发展趋势以及主要产品。最后给出了海洋声速剖面测量的发展展望。     

声速测量实验的探讨

对声速测量——共振干涉法中相关问题进行了理论探讨，使学生对此实验的物理图像，有了更清楚的认识。     

声速测量探头的研制

本文介绍了一种声速测量探头的工作原理、影响测速精度的因素及提高测速精度的措施。     

沉积物声速现场测量装置

引言 关于海底沉积物声传播速度的测量方法,是多种多样的。为了尽可能减少样品的扰动和所处环境的差异,以获得可靠的测量数据,应采用现场测量技术。据报道,国外已开展这方面的研究,目前被认为较为完善的是Anderson和Shirley等人设计的可穿透9m的声管,以用于测量沉积物的声速和衰减。但是,由于重力取样管高速插入沉积物的摩擦和相对弱耦合的影响,会使表层(即泥-水界面)的测量精度降低。 一般地说,环鸣法和脉冲时延法,都是现场测量声速的有效方法。但是,声在浅海沉积物中的传播情况相当复杂,声速变化范围大;还有传播衰减和混响,使得接收信号…     

超声波声速测量的谱分析技术

超声波声速测量的谱分析技术只需要产生和接收一次脉冲超声波,对超声波透射信号进行谱分析,即可得到材料声速,可以测量厚度较薄材料的声速,并且该技术可以广泛应用于自动化测量中。该技术既可应用于固体,也可应用于液体的声速测量。通过对铝板和钢板进行测量,并运用快速傅立叶变换和自回归模型进行谱分析,实验结果与理论分析结果一致。     

用于电雷管延时测量的光电传感器

本文介绍一种用于电雷管延时测量的光电传感器,使用它可以提高测量精度、实现远距离测量和多项目同时测量。该传感器还可以用于电雷管延期体的检测,在生产中有明显的经济效益。     

测量海底沉积层声速的射线参数法

Ｂｒｙａｎ提出的测量海底沉积层连的射线参数法可以推广到平行倾斜情况下使用。本文给出了计算地层声速和厚度的表达式，并且对于在实用中一些需要考虑的问题（如地层回波的数据处理，由射线参数和地层倾斜角的不确定性引起的声速测量误差等）作了分析，从而为测量系统的设计提供了依据。     

基于EEMD-HHT方法的隧洞爆破网路延时分析

由于非电毫秒雷管本身存在起爆误差,造成网路理论延时与实际延时存在较大误差。为更深入研究网路实际延时时间,以黄河上游某水电站引水发电隧洞工程实测爆破振动信号为分析对象,使用EEMD方法求出爆破信号IMF分量,进行Hilbert变换求出各分量能量,并对能量最大分量进行Hilbert变换求出包络线,再对包络线峰值进行分析得到网路的各段非电雷管的实际起爆时刻分别为49,74,178,235,350,469,609ms,从而准确求得网路中各段间的实际延时时间为25,104,57,115,119,140ms。对网路的理论与实际延时时间进行对比分析,发现理论与实际延时时间存在较大精度误差,这说明采用EEMD-HHT方法识别网路的延时精度是可行的。     

基于EEMD-HHT方法的隧洞爆破网路延时分析

由于非电毫秒雷管本身存在起爆误差,造成网路理论延时与实际延时存在较大误差。为更深入研究网路实际延时时间,以黄河上游某水电站引水发电隧洞工程实测爆破振动信号为分析对象,使用EEMD方法求出爆破信号IMF分量,进行Hilbert变换求出各分量能量,并对能量最大分量进行Hilbert变换求出包络线,再对包络线峰值进行分析得到网路的各段非电雷管的实际起爆时刻分别为49,74,178,235,350,469,609ms,从而准确求得网路中各段间的实际延时时间为25,104,57,115,119,140ms。对网路的理论与实际延时时间进行对比分析,发现理论与实际延时时间存在较大精度误差,这说明采用EEMD-HHT方法识别网路的延时精度是可行的。     

基于CEEMD-MPE-NHT的地下洞室爆破网路延时分析

爆破网路延时识别易受EMD模态混淆的影响,得到混有虚假分量的IMF。而Hilbert变换受Bedrosian定理的约束在处理此类分量会产生负值瞬时频率,造成巨大的识别误差。为解决传统HHT在爆破网路延时分析时遇到的问题,提出了CEEMD-MPE-NHT爆破网路延时分析算法。该算法通过改进EMD得到补充集合经验模态分解-多尺度排列熵(CEEMD-MPE)算法,实现EMD模态混淆抑制。再对CEEMD-MPE得到IMF进行归一化Hilbert变换,解除Bedrosian定理对Hilbert变换的约束。对蕴含能量最大的IMF分量进行包络求解,包络峰值对应的时间间隔即为爆破网路实际延时。最后通过分析实际延时和理论延时之间的差值,可判断雷管是否处于正常服役状态。进一步通过干扰降震法得到本工程最合理爆破网路延时为54.51～59.75 ms,研究结果表明：基于CEEMD-MPE-NHT的爆破网路延时分析对爆破安全控制具有重要的现实意义。     

海水布里渊散射谱特征参数的测量

为了去除布里渊雷达系统中Fabry-Perot标准具的谱线展宽对谱特征参数测量精度的影响,本文提出了一种双参数拟合结合单参数拟合的方法。该方法首先根据F-P标准具的谱线展宽原理,采用双参数L-M算法进行拟合,分析了拟合参数中拟合向量初始值和最大迭代次数对拟合精度的影响;然后针对其中一个拟合参数结果不稳定的问题,选择附加一个单参数拟合来提高测量精度。实验结果表明,该方法可以使谱特征参数测量精度稳定在MHz量级,保证了0.1℃的温度测量精度。     

测量生物体活体脏器超声声速的探测器械

一 、引、言 生物体活体脏器及其它软组织的声参数较之高体器官的声参数将更能为超声诊断和治疗提供可靠的依据。为此,开展生物体活体脏器及其软组织的超声测量,取得在正常生命代谢状态下的声参数,是十分有意义的工作。 由于对声速测量的方法和装置都是通常使用的,大家都已熟知,本文不再详述。本文仅就用于实现对实验动物活体脏器进行超声声速测量的专用探测器械作一介绍,并附有初步的测试数据。 二、探索器械的结构及应用 测量采用声脉冲反射法或透射法。如图1所示,测出声脉冲在某一脏器中传播所需声时值T和量出被测脏器的厚度值d,代入公…     

乳化柴油声速、粘度及表面张力的测量

一、前言 随着工业、农业和交通运输事业的发展,能源消耗与日俱增,燃油消耗增长尤为突出。能源的巨大消耗,使得环境污染日趋严重。鉴于能源的短缺及环境保护的要求,寻找节约燃油,减少燃油燃烧造成环境污染的途径,引起人们的重视。 国内在六十年代初曾做过节油方面的研究工作,取得了一些结果。最近几年又有不少单位做了大量实用方面的研究,得到了一些结果。 在众多节油措施中,燃油掺水乳化燃烧是一种较有意义的节省燃油、降低环境污染的方法。在这方面的研究工作,主要是用声学方法来进行的。采用超声乳化法来制取乳化油,而乳化油的某些声学性…     

用声速法在线测量强酸溶液的浓度

超声波技术为化工溶液浓度的测量提供了可能。由于强酸中超声波速度在一定浓度上存在着极值现象，因此超声波测量溶液浓度的技术只适用于某些浓度范围。作者根据超声波速度与强酸溶液浓度的关系提出了一种用声速法测量强酸浓度的方法，该法特别适用于化工厂生产液的在线测量。     

用于超声声速测量的微机辐助系统

本文将阐述一种用途广泛的控制技术，用于超声声速的自动测量。该技术适用于批量生产的脉冲超声系统，它能用门电路来连续记录两个回波间的传输时间变化，并应用微机来控制门宽和门位。频率在１５ＭＨｚ以内，分辨率能达到约± ０．１ｎｓ。这里还将报导一些有关在高温条件下对陶瓷弹性模量测定的实验结果。     

声光器件电阻抗的计算及声速测量

本文从传输线理论着手，给出了求解声光器件电输入阻抗的一般公式。在理论、上证明了声驻波存在时，器件的电阻抗是周期性变化，且与声驻波的变化周期相同，并基于此理论，提出了一种新的测量声光器件中声速的方法。     

超声骨密度仪声速测量的不确定度评定

超声骨密度仪校准结果的不确定度评定,主要内容就是评定声速测量的不确定度。本文分析了影响超声骨密度仪声速测量值的不确定度因素,主要包括:测量重复性、温度误差对测量声速的影响、模体声速引入的误差,进而引入这些因素对超声骨密度仪声速测量进行不确定度评定,为超声骨密度仪的校准提供参考依据。     

钢材料中声速与声衰减系数的测量

1引言测量钢的声速和声衰减是一件基础但十分有意义的工作,因为钢在工业上有着非常广泛的应用。超声波在钢中传播后声速和声衰减会发生变化,通过这种变化便可以了解钢材料的部分特性,从而对钢的无