铅酸蓄电池超声波电解液密度测量方法

文中针对开口式铅酸蓄电池研究了超声波电解液密度测量方法.根据超声波在不同液体中传播速度不同的原理,设计和制作了适合于稀硫酸电解液的超声波换能器,并针对超声波在液体中传播速度快、信号分辨困难问题,开发了以C8051F120单片机作为快速信号处理系统的电解液密度测量系统,实现了开口铅酸蓄电池电解液密度的在线测量.在充分考虑温度对超声波液体密度测量结果影响的基础上,进行多次试验验证,表明系统测量精度可达到0.001g/cm3,满足了工业现场的要求.     

分布式超声波浆液密度精密测量仪设计

实时的浆液密度测量是灌浆工艺中不可缺少的环节,超声波测量技术也日益广泛地被用来精密检测浆液密度。在传播距离一定时,利用超声波在介质中传播时传播速度受介质密度影响的特性,提出一种通过测量超声波在介质中的传播时间来间接求得被测介质密度的方法,设计出能够实时、精确检测浆液密度的分布式密度测量仪。在灌浆输送管道中,浆液密度多分布不均匀,检测装置采用分布式测头,将多对测头均匀布置在装有被测介质的管道外壁,多通道的测量使得测量结果更加准确可靠。研究中采用的高速信号处理电路以及数字插补算法,确保了ns级的时间测量,使得超声波浆液密度测量仪实现分辨率优于0.01 kg/m~3的高精度密度测量。     

基于超声波波速的油品密度在线检测装置研究

针对目前石油产品密度检测现状,提出一种在管道流动过程中利用超声波波速测量油品密度的方法,通过大量实验数据分析处理,归纳出轻质油品密度、声速和温度的关系。由此可以通过超声波速度和温度的测量,直接得到管道内流动油品的密度。实现了不同种类油品或同种类不同生产厂家不同批次油品密度的宽量程测量,解决了目前运用超声波技术只能进行单一厂家单一油品密度固定测量的问题,可以满足油料在线检测的要求。     

超声波检测液态食品密度的研究与应用

介绍了超声波液体密度测量技术的原理,以及在液态食品密度测量中的方法应用;针对超声波液态食品密度测量应用中的精度等问题,阐析了相关电路设计。     

基于谐振法和数学模型的电解液密度检测技术

电解液密度是直接反映蓄电池充放电状态和电池容量的重要参数,但难以进行准确、简便和经济的在线自动测量。因此,对基于谐振法和数学模型的混合检测方法进行了深入研究,建立了基于谐振法监测数据的密度测算数学模型,并给出了数学递推算法,试验表明该检测方法可靠、有效,且工程适用性良好。     

超声波测量接触刚度的研究进展

介绍了超声波测量接触刚度的基本理论、实验方法和影响因素,对超声波测量接触刚度的研究历史和现状进行了分析和总结。超声波的波长远大于微凸体接触尺寸,接触表面的反射系数和入射系数是接触刚度的函数,根据实验获得的入射系数或者反射系数可以计算出接触刚度。超声波的频率、接触压力和材料的物理性质对接触刚度的测量有一定影响,接触压力较大时,纵波的反射系数和透射系数对载荷的变化不敏感,在这种情况下用横波检测比较好。利用超声波测量的接触刚度与理论计算出的刚度具有较好的一致性,表明超声波方法可以用于测量接触刚度并且具有一定可靠性。指出了超声波测量接触刚度研究中存在的问题和困难,展望了该技术在机械接触刚度测量方面的发展趋势。     

基于时差法和TDC-GP2的新型超声波液体密度计

为解决传统液体介质密度计测量精度低、维护不易、不能实时测量的问题,基于超声波时差法测量原理,利用高速时间数字转换芯片TDC-GP2,设计了一款新型高精度低功耗的超声波液体介质密度计。TDC-GP2芯片精确测量超声波在待测液体介质中一定距离下的传播时间,再结合超声波在液体介质中传播时传播速度受液体介质密度影响的特性,来间接实现该待测液体介质密度的精确测量。实验测试结果表明,设计测量绝对误差小于0. 000 4 g/cm3,相对误差比小于0. 04%,满足工业生产使用标准,具有较强的推广价值。     

基于DSmT的室内环境轮廓超声检测模型研究

针对超声波传感器测量中测距与方向角存在不确定性的问题,在分析超声波传感器工作原理的基础上,提出了基于不确定性表示的超声波测距模型,然后采用DSmT方式对超声波测量的不确定性数据进行融合;再用Hough变换与最小二乘法检测环境轮廓信息;最后搭建了室内环境,使用超声波传感器硬件系统检测室内环境进行实验验证。实验结果显示基于Hough变换的最小二乘法进行环境轮廓重构与真实环境轮廓比较得到的误差更小,验证了所提方法的可行性与有效性。该方法对移动机器人的环境地图检测和定位研究具有一定的参考价值。     

基于FPGA的新型密度测量仪设计

作为影响生产工艺的一项重要指标,密度的实时、精密测量意义重大。超声波测量技术无损、精确、环保,越来越多地被用来实现高精度密度测量。将传播介质本身作为敏感元件,通过声速法测量超声波传播时间,再结合超声波在介质中传播时传播速度受介质密度影响的特性,只需要精密测量传播时间即可实现介质密度的高精度测量。基于FPGA的控制处理电路,能够完成数据的高速采集和实时存储,结合软件设计中的数字插补算法,为ns级的高精度时间测量提供了软、硬件基础,进而确保了高精度的密度测量。     

超声波检测技术在锅炉受热面管氧化皮检测中的应用

锅炉受热面管氧化皮检测历来都是预防锅炉爆管的重要手段,主要介绍了超声波检测技术在某电厂锅炉末级过热器管内壁氧化皮检测中的实际应用,通过将超声波检测结果与内窥镜检查以及显微镜下的测量结果进行比较,进一步验证了该技术的准确性和可靠性。同时,将该技术与传统的射线拍片技术、不锈钢氧化皮堆积测量技术和割管取样测量等方法做了比较,指出超声波检测技术的优势及应用前景,对指导锅炉检修及保障锅炉安全经济运行具有一定的指导作用。     

Taking the reliability of ultrasonic defectoscopy into account in estimating permissible operational loads

Ultrasonic-monitoring data for samples cut from defective rolled samples are verified, by comparing the size of the defects according to ultrasonic monitoring and measurements at fractures of actual samples. The error density distribution of ultrasonic monitoring is presented. In estimating the permitted operational loads, the error in the defect dimensions according to ultrasonic monitoring must be taken into account by introducing an additional margin in the strength calculation.     

新型超声波污泥浓度计的研究

污泥浓度是给水厂、污水厂等运行中的一个重要工艺控制参数。介绍了一种新型超声波污泥浓度监测仪,适用于城市污水厂、给水厂、工业废水处理等领域的污泥浓度检测以及水处理领域以外的其它悬浮液浓度的测量。介绍的超声波污泥浓度计采用专利技术,操作简便、抗干扰能力强、精度高、稳定性好,能适应在线监测要求,并能将测量结果输出,用于工艺过程的自动控制,其综合性能填补了国内空白,达到了国际先进水平。     

基于非线性超声调制方法的损伤识别与定位

在结构健康监测技术中,非线性弹性波谱方法具有对结构微小变化敏感的特性,能够有效地对裂纹等非线性损伤进行识别。笔者针对采用两个持续激励的普通非线性弹性波谱方法不能定位损伤的问题,提出了一种能够识别并且定位铝板中疲劳裂纹的非线性超声调制方法。该方法通过识别脉冲与高频超声波之间的调制现象来进行损伤检测。实验中,压电阵列粘贴于疲劳裂纹铝板表面,汉宁窗调制的正弦脉冲激励和正弦持续激励同时施加在压电阵列上。通过采集不同的作动传感路径的响应,利用短时傅里叶变换对响应进行频域分析,构造损伤指数量化损伤程度,对疲劳裂纹进行识别和定位。实验结果表明,所提出的方法可以成功地检测并定位疲劳裂纹损伤。     

基于超声探测的自动报警装置的设计

我们所设计的超声波安全防控自动报警装置分为3个部分．第一部分是超声波探测系统．它负责对超声波探头前方的障碍物进行探测．根据障碍物的距离发出不同的警报声音;第二部分是单片机控制系统．负责对接收到的超声波信号进行处理，并输出自动报警控制信号;第三部分是自动拨号报警系统．负责接受单片机输出的自动报警控制信号．并自动拨号报警。本装置原理简单，效果显著．能够实现大范围的监控．并且能通过调整来适应不同的环境．抗干扰和隐蔽性都不错。     

飞机结构腐蚀检测技术研究

在查阅大量国外资料的基础上,研究国外先进飞机结构腐蚀检测的方法(超声成象检测、超声C扫描检测、涡流检测、先进磁-光成象技术检测),研究各种方法的实用性.针对我国飞机结构腐蚀情形及仪器的情形,给出几种实用的腐蚀检测方法,低频涡流检测隔层下腐蚀、红外热象仪测面积型腐蚀、超声波检测结构腐蚀.     

超声波测厚系统的研究

深孔加工是一种封闭式或半封闭式状态下的加工,其加工过程很不稳定,深孔加工刀具的走偏现象直接影响被加工孔的直线度,造成被加工工件报废,所以在深孔加工过程中的实时检测就显得尤其重要.根据深孔加工系统的特点,将超声波测厚原理用于单管内排屑喷吸钻深孔加工在线监测中,通过检测被加工工件壁厚来判断刀具是否走偏,结果表明,该测试装置较好地解决了深孔钻削加工刀具走偏的监测问题.     

基于超声波传感器的无线液位测量系统

针对诸多行业储液罐液位测量的特点和技术要求,设计了一种基于超声波传感器的无线液位测量系统.系统由液位检测模块、无线数传模块和上位机工作站组成.传感器将接收到的信号经数据处理后由无线数传模块送上位机工作站,工作站是由VC设计的一个数据处理平台,具有多路液位显示、超限报警、数据存储和打印等功能.     

Damage identification by wavelet analysis

Structural health monitoring (SHM) has been related to damage monitoring with operational loads playing a significant role in terms of fatigue life and damage accumulation prognostics. A lot of different techniques like acoustic emission, ultrasonic, acousto-ultrasonic, guided ultrasonic waves or Lamb waves are nowadays investigated in terms of efficient and user-friendly damage identification system. Every damage identification system available consists of the hardware and software. This paper deals with the latter which is based on propagating Lamb wave measurements. It has been developed especially for distinguishing different kinds of damages. The reason for that research is that for example small voids in material, classified as damage, do not influence its overall strength. The literature gives enormous number of application of wavelets and Lamb waves but only for detecting the damage. Distinguishing seems not to be a subject of wide interest. The usage of wavelet transformation with propagating Lamb waves for distinguishing between different failures is the most important novelty of the research done. To obtain the presented results for modelling, the FFT-based spectral element method has been used. For signal processing, the wavelet analysis has been employed. The proper results are given and future of this research direction is discussed.     

The defect detection and non-destructive evaluation in weld zone of austenitic stainless steel 304 using neural network-ultrasonic wave

In recent years, the importance of non-destructive evaluation has rapidly increased due to the collapse of large structures and the shooting up of safety accidents. The ultrasonic method. which is often used as a major non-destructive testing (NDT) technique in many engineering fields, is playing a significant role as a volumetric test regarded highly for evaluating a material’s integrity. This paper is recommended for publication the detecting any defects of the weld zone in austenitic stainless steel type 304 using ultrasonic waves, employing neural network on the basis of the detected defects and evaluating them. In detecting defects, we drew a distance amplitude curve on a standard scan sensitivity and a preliminary scan sensitivity shown in the correlation between the ultrasonic probe, the instrument and the materials on a quantitative standard, and quantitative evaluation is used to draw a distance amplitude curve. A total of 93. 3% of the defect types was distinguished by testing 30 defects after organizing a neural network system based on the defects on the ultrasonic evaluation and learning the neural network system. Thus the proposed ultrasonic wave-neural network in this work is useful for defects detection and Ultrasonic Non-Destructive Evaluation (UNDE) of the weld zone of austenitic stainless steel 304.     

Fundamental guided wave attenuations and sensor location estimation in fluid-filled steel pipes

The sound intensities required to sustain a certain interval between two ultrasonic sensors that are installed outside a steep pipe for structural health monitoring are numerically investigated. Two fundamental guided wave modes, longitudinal and flexural, are considered for the calculation of their attenuations via the concept of parametric density and a sink inside steel pipes, and these attenuations are used for the sound-intensity calculations. The results, attenuations, and sound intensities are useful as a guideline when guided-ultrasonic-wave-based inspection is planned for pipeline maintenance and safety, especially for estimation of the axial location between ultrasonic sensors. The text was submitted by the authors in English.