容器壁中超声余振信号的透射衰减特性及其应用

文章对残存于容器壁内的超声波余振信号的衰减特性进行了分析和实验测定，结果表明，由于固液界面中超声波透射性强，所以当容器内部为液态介质时，容器壁中超声余振信号衰减快。而固气界面中超声波的透射性弱，故当容器内部为气态介质时，容器壁中超声余振信号衰减慢。实验表明，两种工况下容器壁中超声余振信号的衰减时间之比可达1：2—1：3。因此，通过检测容器壁中超声余振信号持续时间的大小，即可判定容器内部液位是否达到换能器的安装点。基于这一原理，文章中提出了一种新的超声波非介入式定点液位检测方法及实施方案。     

超声衍射无损检测方法的有限元模拟

超声衍射检测法(以下TOFD)是一门新兴的无损检测技术,主要用于检测和评价材料不连续的大小和位置,它的基本原理是超声的衍射现象,最适合大厚度试件的检测。本文中,我们利用有限元方法(以下FEM)模拟TOFD信号的二维几何模式,监控超声波在介质中的传播方式,以及当声波遇到不同类型的预置刻槽发生的波形变换。本研究使声波衍射现象更容易理解,从而帮助和补充实际中缺陷的检测。     

关于超声测时稳定性和可靠性的若干问题

随着电子技术的飞跃发展,超声波应用于工业过程检测越来越广泛,如超声波流量计、超声波料位计、超声波浓度计……。由于这些仪表都属非接触式测量,适合工业现场应用,在三废处理、节能及自动控制等各个方面都具有一定的经济意义。 无论哪一种超声检测仪表,都要求能稳定可靠地接收信号,然后才谈得上测定精度、分辨率等。然而在错综复杂的工业现场,要满足这个先决条件也并非轻而易举。往往在接收到的信号中伴随着各种的外来干扰,甚至有时会发生信号被阻断的现象,给仪表的正常测量带来困难。 在超声检测仪表中,有许多是测量传播时间来反映介质的…     

几种物位计在实际应用中的比较

物位是指存放在容器或工业设备中物质的高度和位置。在工业生产中,常常对液位、料位进行测量。液体介质液面的高低称为液位;固体粉末或颗粒状物质的堆积高度成为料位。     

基于小波变换的激光超声信号处理研究

激光超声是利用激光照射在媒质中产生的一种超声波,与传统的压电技术相比,它具有非接触,宽带,能定量检测以及时空分辨率高等特点,现已广泛用于材料的无损检测[1,2,3],然而,在对超薄材料的声速的测量中,需要精确测量直达波和回波的时间间隔,但由于受激光超声本身,声传播介质,传感器和测量系统等多种因素的影响,所采集的信号往往是比较复杂叠加波形,如何从中提取有用的波形信息,是测量超薄材料声速的关键.     

可编程超声物位计

众所周知，超声物位计是一种工业用检测仪表，它采用声学测距原理，非接触、连续地检测料仓（或容器）内的物料位置。近年来，这项技术在国际上发展很快。我们所研制的可编程超声物位计（ＶＳＺ—０６型），实际上是一种以微机为基础的超声物位测量系统。整套仪表由主机、模拟输出单元、报警单元和超声换能器所构成（１～１６只）。其方框图如下。其ＣＰＵ系统由８０３２芯片所构成。根据功能主机分为４个模块。即ＣＰＵ模块、Ｉ／Ｏ模块、继电器控制模块和面板键盘显示模块。采用了总线结构，便于互换。超声换能器采用多波节弯曲振动圆板换…     

超声A扫描信号建模及其缺陷识别方法研究

针对超声检测中A扫描信号依靠经验评定结构缺陷、识别缺陷类型困难等问题,提出一种A扫描信号建模方法,计算出缺陷A扫描信号。该方法基于超声检测系统建立A扫描信号数学模型,应用多元高斯声束法计算模型中缺陷表面超声波传播质点速度,运用基尔霍夫近似理论描述模型中缺陷散射振幅,从而获得缺陷超声A扫描信号。应用CSII-1/20标准试块平底孔(缺陷)超声A扫描表明:该方法计算获得试块平底孔5#(缺陷)A扫描信号与试验测量结果在缺陷位置和幅度基本吻合,是识别结构孔洞类缺陷的一种有效方法。     

液体间的界面测量

工业生产中,常常需要测量液体与液体间的界面位置,以便连续地监视生产和进行调节,使界面保持在所要求的高度。现介绍两种较多使用的方法,供参考。 1.应用浮筒变送器测量界面 浮筒变送器是利用浮力原理进行测量的。当界面发生变化时,只要检测出浮筒所受到的浮力变化,就可以知道界面的高低。 如图1,根据阿基米德定律,即浮筒浸在液体里所受浮力的大小等于浮筒所排开液体的重量: 式中: F─浮筒所受浮力 yly2-下、上部液体的比重 V-浮筒排开液体的体积 A-浮筒截面积 H-浮筒的总高度 h-浮筒排开下部液体的高度 当被测界面高度变化　h后,改变了浮…     

物位传感器的原理及其应用

物位传感器可以分为两类：一类是连续测量物位变化的连续式物位传感器：另一类是以点测为目的的开关式物位传感器（即物位开关）。目前,开关式物位传感器比连续式物位传感器应用更为广泛。开关式物位传感器主要应用于过程自动控制的门限、溢流和防止空转等。连续式物位传感器主要应用于连续控制和仓库管理等方面．有时也可以应用于多点报警系统中。     

相关匹配在超声测厚信号特征提取中的应用

针对工件在超声测厚过程中存在的超声回波信号最大值或最小值位置偏移问题,采取相关函数位置匹配的方法,对回波信号进行数据处理。实验结果表明:该信号处理方法不仅避免峰值时间提取特征值的局限性,而且能够有效、准确地提取回波信号的特征值,对工件的厚度值能进行准确测量,并在工件实际检测过程中得到较好的效果。     

基于频谱分析的压缩空气泄漏直射和反射超声的识别

介绍了气动系统中压缩空气泄漏超声检测的原理,分析了由反射超声信号导致的错误检测问题,并提出通过识别反射超声信号的方法来解决此问题;对直射和反射超声信号进行测量实验研究,发现并分析了直射和反射超声信号在频谱图形状上存在的明显区别;通过设计识别算法,得到可识别反射超声信号的反射特征系数 (Reflectance Characteristic Coefficient,RCC);经实例计算发现：直射超声信号的RCC值在100以下,反射超声信号的RCC值在200以上。该结果对压缩空气泄漏检测中有效的识别出反射超声信号、避免由反射超声波导致的检测错误具有重要的实用价值。     

超声空化泡相界面逸出时相间传质的研究

根据超声空化泡在相间特殊运动时周围流体流动特性,以相间传质渗透理论为依据,结合流体动力学原理,分析了超声空化泡在相间的传质过程,由此建立了超声波声空化气泡相界面逸出时相间传质数学关系式,该式表明,超声功率可使传质系数增加,传质系数不仅与超声波声强近似呈线性关系,而且与扩散系数、气泡的气体体积流率的平方根成正比,同时还与空化泡半径Rd、界面面积S＇等因素有关。采用文献实验数据验证文中关系式,与实验结果相吻合,能较好地描述相界面上逸出超声空化泡时液体中的传质行为。该关系式为超声波强化传质过程提供了理论依据。     

机械结构流体层厚度超声测量方法理论研究

针对机械设备运行状态监控需要,对机械结构流体层厚度超声测量方法进行了理论研究。根据流体层厚度超声测量的实际情况,建立了超声波在三层介质中传播的理论模型,并由边界连续条件,得到流体层超声波反射系数的连续模型。通过对不同厚度流体层反射系数曲线的理论分析,得到流体层厚度超声反射系数测量的谐振模型和弹簧模型,即通过流体层的谐振频率和刚度系数来表征其厚度。同时,研究了三层介质的声学特性对流体层超声反射系数及厚度测量的影响。     

油膜厚度超声测量方法及实验研究

根据垂直入射超声波在3层介质中传播的相关理论,给出了基于超声波反射系数油膜厚度测量的谐振模型和弹簧模型,在此基础上进行实验测试。设计并制作了基于STC单片机的信号发生控制器电路,编写了脉冲串波形、频率和个数控制程序,对给定油膜厚度的试件进行了超声测量。结果表明：通过测量超声波反射系数可间接获得机械结构中。油膜厚度,并且测量误差基本保持在5%的范围内。     

碳纤维复合材料孔隙率超声衰减测试研究

探讨和分析了碳纤维复合材料孔隙率检测的各种方法以及理论方面的研究,指出材料内部孔隙形状与孔隙含量存在着相关性,孔隙含量超声衰减测量应考虑孔隙形貌因素,超声波频率因素对超声衰减孔隙含量测量存在着影响,不同频率超声波影响着超声衰减孔隙含量计算公式的具体形式,复合材料孔隙率检测的难点在于破坏性实验及孔隙特性不能与实测中超声信号充分点点对应,不能有效充分考虑孔隙特性,提出了一种基于孔隙特征的多分段拟合孔隙率超声衰减测试方法,并以一简单例子对多分段拟合结果进行了分析.     

可测速的智能超声波液位仪

利用一对超声波传感器，一个安置在封闭罐外的底部，用来测量罐内液体的液位，一个安置在罐外的侧壁上，用来测定罐内液体中超声波的传播速度，这样对任何液体且不论温度如何变化，都能准确测出超声波在液体中的传播速度，并根据这一速度准确测出液位的高度。由于是直接测速方式，提高了测量精度，避免了采用热敏电阻测温补偿方式带来的滞后现象。     

两用型高精度超声波物位变送器 全球首款1mm高精度超声波物位变送器SITRANS LUT440

随着自动化控制技术的不断发展,工业用户对测量仪表的精度和自动化程度的要求不断提高。人工的老式液位计,例如玻璃管式液位计、浮标式液位计等逐渐被淘汰。取而代之是测量可靠、精确度高,可就地显示并将信号远传的液位仪。本文主要介绍西门子公司发布的全球首款1mm高精度超声波物位变送器SITRANS LUT440的性能及其高精度明渠流量测量。     

智能超声波物位测量系统在冶金烧结生产线上的应用

本文主要介绍智能超声波物位测量系统的构成、工作原理、主要技术指标以及以冶金烧结系统中料位的测量为例, 阐述了智能超声波物位测量系统的安装与编程调试, 包括参数优化, 同时介绍了一般应注意提高该测量系统精度与分辨率的若干措施。     

基于超声Lamb波的高压电缆瓷套式终端液位检测

瓷套式高压电缆终端泄露问题是高压电缆运行安全的主要问题之一,该文提出一种基于超声Lamb波的瓷套式高压电缆终端液位检测方法。首先,分析瓷套式终端液位超声Lamb波检测机理;然后,采用小波包分解对接收信号进行分析,提取特性信息,计算不同液位高度时的小波能量;最后,搭建实验平台,通过扫频实验获得瓷套式终端的频响特性,根据频响特性选取激励频率,进行液位检测。实验结果表明接收信号的小波能量随液位高度的增加呈几何式衰减,在液位较低时能量的区分度较高,而当液位较高时能量的区分度下降。基于超声Lamb波能量衰减的液位检测方法为实现瓷套式高压电缆终端液位带电检测提供参考。     

基于LFM的橡胶脱粘超声检测方法研究

针对SYS510e型空气弹簧底板的金属橡胶粘接结构橡胶脱粘缺陷超声检测难以辨识问题,提出采用改进的线性调频脉冲代替传统窄脉冲作为超声波激励信号,增大超声检测的信号能量和频谱宽度。在宽频带超声检测的基础上,采用小波包-奇异值分解方法解析超声回波在不同粘接状态、不同频率范围的时频能量分布,提取更稳定、一致性更好的橡胶脱粘辨识特征值。根据特征训练BP神经网络对空气弹簧的橡胶脱粘缺陷进行超声C扫描检测。结果显示,基于改进的线性调频脉冲激励的超声检测方法能够准确有效地辨识橡胶脱粘缺陷的位置和轮廓,满足对SYS510e型空气弹簧的超声脱粘检测需求。