金属材料声发射信号传播的声阻抗特性研究

金属材料声发射信号的传播特性是研究声发射技术的重要基础,声阻抗是表征金属材料动态特性的重要物理量,用声阻抗研究声发射信号传播特性,将有助于声发射信号在损伤检测中的应用。在综述金属材料声阻抗实测估计研究的基础上,提出了估计金属材料声发射信号声阻抗的方法,探讨了金属材料在经受荷载并卸载后以断铅声发射信号估计其声阻抗的方法。数值模拟和实验数据分析表明,通过断铅声发射可以估计材料经受荷载的声阻抗变化,金属材料声发射信号声阻抗估计值可以较好的表征声发射信号的传播特性,甚至还可能对材料经受荷载情况进行声阻抗成像,可能成为材料内部损伤检测的新方向。     

声阻抗梯度变化介质的吸声性能研究

0引言近年来,声阻抗梯度变化介质已经成为人们研究的热点问题。朱金华[1]设计合成了多种不同配方的聚氨酯材料,并详细研究了梯度聚氨酯介质中的声吸收。王源升[2-3]等人对梯度聚氨酯材料进行了研究。虽然国内外学者对声阻抗梯度变化介质结构很关注,但没有对其吸声机理进行研究,因此对声阻抗梯度变化介质中的声传播特性和参数分析进行研究具有非常重要的意义。     

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。     

雷达式物位测量仪表原理及安装

一、原理及技术特点 1．原理 莱钢现在采用的是VEGA公司生产的脉冲雷达，其通过采用脉冲技术，在不到1ns(10^-9s)中通过天线装置向被测介质发射一束雷达脉冲波。通过扫描脉冲使得微波极短的运行时间可测。每秒钟超过360万个发射脉冲使得回波信号以及物位测量达到精确。     

冰水界面反射系数的研究

本文主要讨论了人造淡水冰、水库天然冰和海冰三种冰水界面的反射系数,从上述三种界面的比较分析中得出,冰水界面的反射系数不仅与两种介质的声阻抗ρ c有关,而且与发射信号的频率和界面的粗糙度有关.反射系数随着发射信号频率的增大而减小,随着界面粗糙度的增大而减小.     

音叉式物位发讯器的可靠性和稳定性研究与对策

音叉式物位发讯器普遍用于自动控制系统中的物位开关量的测量。是保证安全生产第一道防线的眼睛之一。其可靠性不言而喻是重中之重。本文介绍了“基于机电综合设计提高音叉式物位发讯器的可靠性和稳定性方案”,采用了机电综合设计、单片机和模拟电路的综合设计,有效的提高了音叉式物位发讯器的可靠性和稳定性,同时也优化了音叉式物位发讯器的功能,使得音叉式物位发汛器具有更高的灵敏度和集中显示控制的智能化功能。     

电容式物位计中挂料问题的研究

传统电容式物位传感器在测量导电介质时,无法消除电极挂料对测量的影响,本通过分析电极挂料的等效电路,提出了带有电极挂料的物位计测量电路,并指出一定的初始条件和测量条件下,测量电路的输出电压仅与物位电容有关,而与电极挂料无关,这为今后进一步研制开发新型电容式物位计,消除电极挂料的影响提供了理论依据。     

管道腐蚀超声波在线检测技术

提出一种用于管道在线腐蚀检测的方法,基于超声波脉冲反射法检测原理,依据超声波在介质中的传播特性,研究系统的超声波发射电路和程控放大电路。实验结果表明:发射电路产生的高压负脉冲信号能够有效激励超声探头;程控放大电路可以解决回波信号因深度增加能量衰减的问题,获得的信号达到技术要求。系统能够完成管道在线腐蚀检测的需要,具有良好的应用价值。     

纤维增强复合材料声学性能检测方法研究

利用超声脉冲反射法直接测量材料声学性能的原理和方法,对声速、声阻抗和衰减系数等进行测量,并对影响材料的声学性能测量的因素进行了探讨,说明了纤维增强树脂基复合材料声学参数的测量方法,实验结果表明：基于超声检测原理,将超声波发射接收电路与数字化技术相结合,采用脉冲回波反射法是测量纤维增强树脂基复合材料声学性能的有效方法．只要测量条件选择适当,可以准确地测量材料的声学性能。     

软弱夹层对爆炸应力波传播的影响

本文运用波传播的理论,分析了软弱夹层对爆炸应力波传播的影响,并就入射方波和三角波的情况作了分析和计算。结果表明,任何阶跃波经过软弱夹层均会变缓,尖头波峰值会被削减。两种介质的声阻抗匹配系数对上述变化起着决定性的作用。     

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。     

基于回波能量的HIFU治疗区声阻抗测量方法

在高强度聚焦超声(HIFU)治疗过程中,组织声阻抗对于超声成像、表征组织特性具有重要意义.治疗区域一般位于组织内部,难以直接测出其声阻抗.本文通过建立离体猪肉组织模型,模拟超声信号在组织中的传播路径,推导出声阻抗与回波信号能量差的数学关系并应用于HIFU治疗区声阻抗的测量.为验证该方法的有效性,将上述测量的声阻抗与利用水浴锅直接测量的组织声阻抗值进行对比.实验结果表明:利用回波能量差测得的治疗区组织声阻抗与直接测量法测得的同一温度下组织声阻抗值相差较小,相对误差控制在0.5%以内,且两者随温度变化趋势表现出良好的一致性,即都随温度升高呈非线性增加趋势.     

用于超声物位测量的换能器研究

本文介绍了两种用于超声物位测量的系列换能器──纵向振动夹心换能器和纵振动与圆盘弯曲复合振动的压电换能器。纵向振动夹心换能器的尺寸为４０和８０，外壳采用了防腐蚀的ＰＶＣ材料。从压电方程出发，计算了换能器的各部分振动元件的尺寸，然后通过实测，结果表明与计算值相吻合，当换能器距天棚２．５ｍ时。不经过放大器可接收到第一次回波为３００ｍＶｐ－ｐ，配以发射、接收电路盲区为０．５ｍ。另一类是采用纵向振动与圆盘弯曲振动的复合换能器，它具有尖锐的指向性、高的发射效率和接收灵敏度。但是受激圆盘作弯曲振动时，在其表面…     

FPGA超声相控阵高压发射精确延时设计

针对超声相控阵高压发射精确延时的关键技术,利用普通电压升压产生高压脉冲(负脉冲)发射,设计一种高压发射电路的精确延时电路.通过分析二极管高压钳位、相控阵发射聚焦、高压发射模块电路原理,应用FPGA软件聚焦方式改善发射电压、聚焦延时、上升脉冲等性能指标.FPGA仿真结果表明:钳位电路可对幅值为-100V的原始发射信号进行稳定钳位,发射脉冲上升时间＜10ns,可明显改善发射信号的精确性和准确度.     

基于PVDF薄膜的智能材料回声控制实现

提出了用高分子压电材料——PVDF薄膜作为激励声源，将其内嵌于基体材料聚氨酯橡胶中制成具有特殊功能的消声材料。通过声时延的方法，用布置在消声样件前方的两传声器检测出平面入射声波和反射声波，利用压电材料PVDF薄膜的逆压电性能，对其施加具有一定幅值和相位的电压，实现样件材料的声阻抗和介质声阻抗的匹配，以使得反射声波达到最小或零，从而实现回声控制的目的。最后对不同频率的入射声波进行了基于声阻抗管的回声控制实验测试并对结果进行了分析。     

直接式质量流量测量技术

本文综述了近年来的直接式质量流量测量技术，就基于流变介质声阻抗的流量测量技术以及热式质量流量测量技术进行了重点分析研究，并提出了未来质量流量测量技术的发展方向     

“水鸣天梯”声景观成因分析

基于周期台阶表面声阻抗理论,解释了"水鸣天梯"声景观的物理机制。首先在低频准平面波近似的情况下,利用阻抗转移公式得到了周期台阶单元表面声阻抗。数值解表明,在低频段台阶表面的声阻抗呈现纯容抗性,证实了表面波的存在。有限元软件仿真的结果与理论分析保持一致。应用表面波的性质,设计并进行了现场试验。试验数据分析表明:在台阶底部脚踏石阶或者发射脉冲声波,声波经过台阶表面作用,到达台阶顶部时只有低频部分的声能量得到了较大保留,与理论分析和模拟结果相一致,最终确定了正是周期台阶的表面波滤波效应使得脚踏声转变为悦耳的水滴声。     

直接式质量流量测量技术

本文综述了近年来的直接式质量流量测量技术，就基于流变介质声阻抗的流量测量技术以及热式质量流量测量技术进行了重点分析研究，并提出了未来质量流量测量技术的发展方向。     

嵌入式便携声阻抗重建系统的设计与实现

材料或构件的声阻抗是超声无损检测和评价技术应用的一个重要参数,对层状材料,在胶接接点的粘接情况和连接强度的检测、包括碳纤维复合材料在内的薄层材料弹性强度的测量、复合材料缺陷的确定等方面具有重要的应用价值,如何精确地重建待检材料或构件的声阻抗已成为这些应用的成败关键之一。为达到实时、在线和精确地重建声阻抗的目的,根据信息技术、计算机技术和微电子技术的最新研究成果,采用DSP和ARM芯片作为中心测控单元,实现了一种嵌入式便携声阻抗重建系统。在对该系统的总体结构、软硬件设计和功能特点等介绍的基础上,重点对系统的关键模块,如超声波发射与接收、高速A/D、模块通讯机制等进行阐述和设计。实际应用表明,该系统在实时性、可靠性、精确性以及后续功能扩充方面具有明显的特点。     

带有电极挂料的电容式物位传感器的数学模型分析

传统电容式物位传感器存在着严重的缺陷，即存在电极挂料电容对测量的影响，中分析了物位传感器电极挂料的等效电路，提出了它的数学模型，计算了它的等效复数阻抗，得到电极挂料复阻抗的实部与虚部相等的结论，利用这一结论可以扣除电极挂料电容，从而消除它的影响，提高测量准确度。