电容换能器超声波测量系统的研制

我们介绍了一种新颖的超声波检测技术，它用宽带，非接触的电容换能器实现超声波的激发或接收。文中简要叙述了换能器的工作原理与构成，给出了测量系统的设计与工作流程，并对主要的超声波发射与接收电路作了说明。用该系统可进行超声波速度与衰减的精密测量，还可检测到脉冲激光激发的瞬态弹性波。     

超声波多普勒流量计换能器的研究与应用

以多普勒效应为基础,进行超声波换能器设计方法和参数选择研究,设计出适用于多普勒流量计的超声波换能器。结合多普勒效应,介绍了超声波多普勒流量计的原理和超声波换能器结构,分析了超声波在管道中的传播过程、换能器等效电路及其材料选择,进而通过计算得到换能器尺寸以及发射角度等参数,根据这些技术参数,进行换能器设计。对超声波换能器进行测试,配以适当的收发电路,得到谐振频率、等效电路的基本参数,收发信号的幅度有所提高,达到流量测量要求。     

镀金用微型超声波发生器的研制和应用

介绍了一种新的超声波发生装置，用于贵金属电镀，以降低孔隙率、增加深镀能力。它区别于国内普遍使用的磁致伸缩式超声波发生器，而采用压电陶瓷片作电声换能元件。压电技能片既是振荡糟路元件，又是超声波功率负载。当溶液中放入多个换能片时，声波的干涉还可以加强使用效果。     

盐锅峡水电厂压力钢管超声波换能器的安装特点

实现水电厂经济运行实时监测的关键在于机组流量的测量，针对盐锅峡水电厂压力钢管的布置特点，详细论述了采用超声波法测流时内附式换能器的安装特点，并强调了钢管内部换能器安装的重要性。６号机压力钢管超声波换能器的成功安装为今后再做类似试验积累了经验。     

超声波测风换能器对风速的影响研究

利用流体力学软件Fluent对两种超声波测风换能器在不同风速下进行数值模拟,得到速度云图以及测风路径上风速随时间步长的变化曲线,分析对比了两种换能器对风速的影响。其次以圆柱形换能器为研究对象,在不同风速风向下,仿真了测风路径上风速随风向的变化情况,得到了测风路径上风速随风向变化曲线图和测风路径风速的x分量速度随风向的变化曲线与标准风速x轴分量速度随风向的变化曲线对比图。从图中可以清晰地看出,不同风向下超声波换能器对风速的影响程度。通过仿真结果可以总结出,采用流线形形状的子弹头型超声波换能器在高风速下较圆柱形换能器对风速的影响更小。除此之外,在设计超声波测风仪时超声波测风路径应当避免平行风,即测风路径应该与风向存在一定的角度,且该角度应当在60°左右。     

一种高频超声波换能器驱动电路的设计

本文设计了一种高频超声波驱动电路,此超声波换能器驱动电路的发射频率高达1MHz,而目前包括集成电路发射模块和分立元件组成的驱动电路发射频率多为40kHz。本电路主要用于对精度要求极高,如基于超声波的精确测量、美容器等领域。此电路为超声波应用于更多的领域提供了必要的准备。     

环形行波式超声波电机定子的测试研究

论述了采用分割电极的压电陶瓷来测量环形行波式超声波电机定子的谐振频率及定子表面行波的原理，实验结果表明这种办法简单易行，为判断环形行波式超声波电机定子是否正常工作提供实验根据。     

环形行波超声波电动机的研制

介绍了环形行波超声波电动机的理论基础和关键技术，并针对这些关键技术和难点所采取的技术途径进行了总结和分析。样机性能表明理论分析的正确性以及采取的技术途径的可行性。     

系列超声波电机的研制及其应用

超声波电机是将超声振动作为动力源的一种新型电机,近20年来,由于大功率压电陶瓷材料研究的突破,在全世界掀起了超声波电机研究的高潮。     

超声波换能器在次声波合成过程中失真补偿算法的研究

本文介绍了一种次声波的合成原理,并对次声波的发射装置进行了研究,主要分析了超声波换能器输出波形对次声波频率精度的影响.采用基于换能器解卷积的方法对回波信号进行处理,应用FIR数字滤波器及LMS自适应算法,来构造解卷积滤波器.经MATLAB 6.5计算机仿真实验结果证明,采用该方法对换能器进行解卷积后,得到的回波信号的带宽明显变宽,提高了次声波信号合成精度,进而改善了次声波的频谱精度.     

基于夹心弯振换能器的双向驻波超声波直线电动机

一种利用夹心式弯振换能器的激励弯曲驻波的驻波超声波直线电动机。运用振动理论分析了电机的致动原理,通过激励两种不同谐振频率的弯曲驻波,并结合驱动齿的合理分布,可实现双向运动。采用有限元法确定其具体结构尺寸,验证了各驱动齿端部振动轨迹为倾向一致的斜线。制作了样机并测定了其机械输出特性。     

电容式微机械超声换能器的信号调理电路设计

针对电容式微机械超声换能器(cMUT)的工作原理和检测要求,分析了换能器微弱回波信号的处理方法,设计了性能良好的信号调理电路,有效的解决了在实际应用中换能器模式转换和微弱信号调理的关键问题和首要难题。通过对电路系统的测试,实验结果表明该电路具有良好的线性和稳定性,且其带宽为1.53×108Hz,灵敏度为0.161 mV/pF,分辨率为1 nA;其不仅实现了换能器收发一体及微弱信号调理的功能,而且还为换能器水下超声成像系统的建立奠定了基础。     

行波型超声波电机及其速度控制特性的研究

超声波电机是一种新型摩擦驱动器。由于它是利用压电陶瓷的逆压电效应形成的弹性波作为激励源,所以,该电机同传统的电磁式电机相比,具有小型轻量、无电磁干扰、响应速度快等特点,是微机械、医疗器械、航天航空等领域中理想的驱动器。本文阐述了行波型超声波电机的工作原理,并研制出直径４０ｍｍ的旋转式行波超声波电机的实验样机,作者分析了该样机的速度控制特性,提出ＰＷＭ是行波超声波电机理想的控制方式。     

纵振夹心换能器式圆筒型行波超声电机

提出一种纵振夹心换能器式圆筒型行波超声电机,该电机定子组件由定子圆筒和4个纵振夹心换能器组成,变幅杆和圆筒采用一整块硬铝合金加工而成。利用压电陶瓷片的纵向振动在夹心换能器中激励出纵向振动,实现两组换能器在定子圆筒上激励出2个幅值相等、在时间和空间上均相差p/2的弯振模态响应,2个弯振模态响应叠加在定子圆筒上形成弯曲振动行波,定子齿表面质点产生椭圆运动轨迹,进而通过和转子之间的摩擦耦合实现宏观运动输出。运用有限元法设计了定子圆筒和纵振夹心换能器,并实现了频率简并。测量结果表明,样机的最大转速为110 r/min,堵转力矩为0.5 N×m。     

国内外直线超声电机的研究现状及关键技术

分析了直线超声电机的优点，按时间顺序介绍了国内外直线超声电机的研究状况，并给出了一些典型的电机形式及其工作原理；提出了当今直线超声电机研究中存在的问题及需要加强研究的关键技术。     

一种双足驱动直线超声波电动机的设计

设计了一种单边双足驱动的面内振动直线超声波电动机，其定子采用了一片铜板和八片压电陶瓷构成的复合结构，压电点陶瓷沿着厚度方向极化，对称安装在矩形铜板的两个表面上。建立了该电机的机电耦合动力学模型，通过仿真确定了驱动足的位置，并试验研究了电机的特性。     

行波型与复合型超声波电机的比较

介绍了行波型和复合型超声波旋转电机的结构和运行原理,从其产生旋转运动的机理出发,分析了各自所利用的模态及驱动接触面的情况,设计思路和控制方法上的异同。     

高效环形行波超声波电机设计方法研究

为了求解环形超声波电机的复杂模型,预测并分析其动态特性,提出用ANSYS 8.0构造电机的振动和摩擦模型。通过特征参数的计算,将其等效为简单的电路;经导纳-频率特性的动态仿真,可实现机械与电学特性的有机融合;既便于设计参数的优化和性能分析,又满足了工程上的精度和效率要求。经实验和产品开发检验,其研发工作量约为传统方式的1/2,而特征参数的设计误差却低于3%。     

行波超声波电动机转子的设计

文章分析了行波超声波电动机定转子接触配合情况，提出了转子的设计方法。