超声管外测压中发射电路的设计

为有效地激励超声换能器,在分析现有的超声发射电路的基础上,提出了一种利用电感储能产生高功率脉冲的发射电路.该电路以场效应管为开关元件,由电感储能形成高压尖脉冲.实验测得该电路产生的尖脉冲宽度小于1μs,幅度高迭0.1 kV.该电路结构简单,不需提供直流高压,只需5 V单电源供电,安全性高,满足超声管外测压的应用.     

新型时差法超声波流量计

结合时差法超声波流量计的基本原理,提出了一种多脉冲法的设计方案.选用了时间数字转换芯片TDC-GP2、MSP430F155单片机和ispLSI1032 CPLD等芯片,介绍了时差法超声波流量计的测量原理,阐述了测量系统的组成及软硬件设计,详细分析了ispLSI1032内部各组成模块和设计原理;得到了较好的实验结果,测量结果波动的峰峰值不超过2 ns,2 s内可以跟上流速变化,精度高于1%.     

基于超声透射时差法的金属棒缺陷检测研究

本文提出了一种基于超声透射时差法检测缺陷的方法。首先对超声探头的声场特性分析研究,完成回波信号的转换和调理;然后控制时间数字转换器,得到回波信号的时差值;将采集到的不同时差值进行算法分析,并用数字信息量化出缺陷值,最终转化为可视的二维数据图。通过设计的系统对黄铜棒进行缺陷检测,采集的回波信号时差值的分辨率可达125 ps,缺陷测量误差小于±0.01 mm,径向和轴向分辨率可达0.007°,最大测量直径30 mm。实验结果表明缺陷检测系统具有较高的稳定性、可靠性和灵敏度。     

二维超声波风速仪

叙述了超声波风速测量的原理,依据时差法的理论推导了V型结构的二维超声波测风速的计算公式,提出了一种基于微控制器STM32的超声波风速仪的设计方法。描述了超声波发射LC振荡选频电路、信号放大电路、二阶有源低通滤波器和有源全波整流滤波的关键技术的实现过程,并给出相应电路图和验证结果,程序融入了AR自回归模型滤波算法。同时对温度对风速影响和脉动风场进行研究。实验结果表明:该电路动态自适应能力强,抗干扰能力较强,配以智能化算法可实现高精度的风速测量,具有较高的参考和实用价值。     

超声风速仪与三轴风速仪测风的比较研究

利用1990年8月在中国西北戈壁地区进行的湍流仪器水平比较实验资料，对比分析了超声风速仪与三轴风速仪测风结果。结果表明：超声风速仪和三轴风速仪的水平风速和水平风速脉动方差测量值的相关性在0．99以上，垂直风速脉动方差为0．93．摩擦速度的相关偏差仅为0．78。三轴风速仪的湍流谱曲线在其截止频率前约1个数量级时明显比超声风速仪结果偏低．且高频段谱曲线上翘。     

基于储能电感的超声波发射电路本安化方法研究

针对煤矿千米定向钻机钻进过程中应用超声波换能器对钻孔状态监测时存在需要高电压驱动和本质安全化无法兼备的问题,提出了一种基于储能电感的本安型超声波发射电路。介绍了发射电路的基本原理,理论研究了换能器等效阻抗和稳压管动态电阻对激励脉宽的影响;分析了发射电路内部和输出本质安全特性,据此给出了本质安全参数的判断标准和一种高电压本安型超声波发射电路参数计算方法。实验结果表明：在设计参数范围内,200 V幅值的激励脉冲宽度能够可达2～3μs,大于设计值1.5μs;测量储能电感电流为0.9 A,换能器等效电容为1.05μF,分别小于本安条件下的电流1 A、电容100μF。因此,本文所提方法得到的电路参数能够在输出高电压激励脉冲下,满足本质安全要求。     

基于双MCU的高精度低成本超声流量计

针对传统超声流量计精度低、功率损耗大的问题,研制了一种新型超声波流量计.该流量计采用高速CMOS计数器74AC161,选用133 MHz高精度,高稳定度频率振荡器,提高测量精度同时降低成本.采用环鸣法,设计阈值电路、过零电路,减小测量误差,提高测量精度、增强了抗干扰能力.实验结果表明:该超声流量计在计时方面具有高的准确度和可靠性,保证了流量测量精度,简化了电路设计,降低了设计成本,达到了预期设计要求.     

浅谈TOFD超声波衍射时差法

从TOFD超声波衍射时差法原理出发，阐述该方法的优点和局限性，对使用TOFD超声波衍射时差法检测提出一些建议。     

时差法超声波流量计误差分析与研究

在检测液压系统故障时,利用时差法超声波流量计检测流量已经得到广泛使用,该文针对超声波流量计在使用中可能出现的误差进行分析并提出修正方案,进一步提高时差法超声波流量计在液压系统故障检测中的准确应用。     

基于DSP的高精度超声波流量控制系统

传统的流量计无法满足高精度检测的要求,文中介绍了一种基于DSP的高精度超声波流量控制系统.该系统利用时差法原理,由DSP控制超声波传感器的换能器A、B分别发射和接收超声波信号,并通过软件计收发过程的时间差,从而计算出流量.实验证明:测量精度可达到2%.     

《数字风向风速测量仪》制标综述

本文简要说明了制定机械行业标准《数字风向风速测量仪》的目的意义及主要内容,阐述了制标的必要性和充分性,介绍了制标所遵循的原则及气象仪器标准目前的现状,同时给出了关键技术指标确定的依据。     

超声扫描成像测井仪发射电路

针对小直径井壁超声成像测井仪体积小、工作环境温度高等特点,设计了一种脉冲发射电路.电路利用高效升压芯片产生高压,并解决了电感和芯片产生的电磁干扰问题.选用合适的场效应管作为开关元件,设计了合适的驱动电路,提高了场效应管的开关速度,减小了激励脉冲电压的上升时间,有效提高发射脉冲信号的幅度.试验表明:电路产生的脉冲幅度高、宽度窄,能有效地激励超声换能器,很好地满足了井壁超声检测的要求.     

基于FF仪表的太阳能暖风FCS控制系统研制

“FCS校中厂”是教育部批准的、中央财政支持的专业建设项目内容之一。自主设计研制了“校中厂”主力设备——基于FF仪表的太阳能暖风现场总线控制控制系统。该FCS系统控制对象为太阳能暖风空调系统,介绍了其工艺流程和系统配置,确定该系统中的总线仪表选型,设计系统控制策略,并利用Syscon软件组态实现,利用组态王软件组态上位监控。适应自动化专业课程的教学,并可作为实验研发平台,值得推广和借鉴。     

风力机风速测控系统的研究

针对变速变桨风力机如何在额定风速以下时追踪最大风能利用系数,对在额定风速以上时抑制输出功率的波动进行了研究。在风速测控系统中,提出了低风速时运用自适应转矩控制策略;高风速时为了稳定输出功率,根据估计的有效风速给出合适的前馈桨距角,实现动态前馈补偿与传统PID反馈结合的变桨距控制策略。基于Bladed和MATLAB软件平台,应用此方法对某2MW变速变桨风电机组进行仿真比较。结果表明：此系统在低风速时能够更好追踪最大功率点,在高风速时能有效稳定输出功率。     

一种速度测定仪器的研制

电器行业产品（如冰箱或洗衣机）,进行碰撞试验时,被测产品在碰撞瞬间的速度需要准确获得。现在利用微分原理,研制出了碰撞试验能够实时准确获得碰撞瞬间被试产品速度的仪器,并且操作方便、控制易行,还能实时打印.     

基于时差法的高精度超声波风速风向测量系统

针对风速风向对悬索桥的安全性影响,为了实现对悬索桥风速风向的精确监测,设计了基于时差法的高精度超声波风速风向测量系统.系统采用STM32为控制单元,超声波换能器为敏感单元,实现发送和接收超声波信号,MS1022高精度时间测量模块为测试单元,实现超声波飞行时间的计量,LoRa无线模块为数据传输单元,实现风速风向数据上传至...     

快速高精度转速测量仪的研制

文中较详细地介绍了快速高精度转速测量仪的工作原理,并对软、硬件设计的主要环节进行了叙述。该转速测量仪通过对相邻几个转速脉冲信号的宽度进行测量,并采用在线修正的方法,实现了对转速的快速高精度测量。     

超声波电机新型驱动电路的研究与设计

由于超声波电机的工作原理及其驱动控制方式不同于传统的电磁型电机,针对超声波电机的特点及其驱动要求,研究并设计了一套用于实现频率跟踪及调速的新型装置,文中对该装置中硬件电路部分的实现作了较详细的介绍。实验结果表明所设计的硬件电路性能稳定,达到了预期的目的。     

脉动风的概率统计及最大统计风速研究

脉动风周期与结构的自振周期较接近,是引起结构振动的主要因素。根据Davenpot风速谱、Wiener-Khintchine、Shinozuka定理模拟脉动风时程曲线;使用Monte-Carlo法、MATLAB软件大量重复地进行脉动风时程模拟。主要研究了脉动风的概率分布及最大统计风速。研究结果表明:20*104次脉动风的模拟结果能够代表其整体概率分布;脉动风以平均风为基准波动,与自然风理论吻合。脉动风速服从正态分布,记做。风速在[-2.5,2.5]m/s、风压在[-40,40]Pa发生的概率为99.9%,且绝对值越小,发生的概率越大。随着模拟次数的增加最大统计风速的值越大,增幅越小。     

超声波电机推挽式驱动电源的设计制作

超声波电机的工作原理及其驱动控制方式不同于传统的电磁电机。针对超声波电机的驱动特点和要求,本文运用推挽式逆变电路设计制作了一套简单实用的超声波驱动电源,该电源输出频率、输出电压都可在较宽的范围内调整。实际测试结果表明该电源性能稳定,能够满足两相或单相超声波电机的驱动要求,达到预期目标。