基于矢量传声器的扫描测量噪声可视化系统

矢量传声器具有与频率无关的“8”字指向性,非常适合如舱室等狭小、复杂且具有声学混响的环境中的噪声扫描测量。本文通过分析一维矢量传声器的组合指向性特性,研究基于矢量传声器组合指向性扫描测量的声场可视化的原理,进一步结合音视频采集研制了基于矢量传声器的扫描测量噪声可视化系统,并利用该系统开展了车辆舱室中模拟双声源扫描测试。结果表明,基于矢量传声器组合指向性的扫描测量可以实现声场可视化,开发的噪声可视化系统可在舱室内完成声场可视化及噪声源识别,具有实用性,进一步推动了矢量传声器的发展与应用。     

硅基MEMS振速型矢量水听器设计

提出了一种基于空间声温多物理场耦合效应的微机电系统(MEMS)振速型矢量水听器,可直接感测水下声场质点振速分量,具有体积小、重量轻、结构简洁、可靠性高,无须悬挂安装等特点.通过构建数学模型和有限元仿真,完成了传感器敏感单元设计优化;在6 in(1 in=2.54 cm)MEMS工艺平台完成了传感器敏感芯片的流片加工,并...     

多光谱表面温度计信号调理电路设计及环境适应性研究

多光谱测温是发动机和重型燃机热端表面温度测量的一种重要方法,但是由于背景环境温差大、湿度不确定和电磁干扰等不利因素,给多光谱表面温度计微弱信号处理带来非常大的困难。本文主要研究适用于复杂环境下的多光谱表面温度计微弱信号调理电路设计,研究选型适用于多光谱表面温度计的近红外探测器方法;创新性地采用了输入保护环、开尔文开关等技术,提升了信号放大的准确性;介绍了电路板板材选用方法,电路三防工艺和防电磁干扰的具体实施方式。通过实验表明,多光谱表面温度计满足测量需求,具有一定的环境适应能力。     

带黑体腔的蓝宝石光纤光谱辐射特性研究

表述了一套比色式蓝宝石光纤气流高温传感器系统,为确定高温传感器的波长,对蓝宝石光纤不同温度下的光谱辐射特性进行研究,本方法用于确定蓝宝石光纤以及其他材料的光谱辐射特性是可行的。     

高温热端部件表面温度测量的系统设计

随着燃气涡轮机的不断改进,其叶片温度越来越接近材料的耐温极限,但目前市面上的测温仪器并不能较精确地反映叶片温度和分布,为解决此问题,设计扫描式辐射测温系统,该系统工作时探针安装在发动机外壳上,对准叶片表面,叶片散发的红外辐射经由探针前端的反光镜反射进入探针中,通过探针尾部的光纤传入控制器中,对其光信号进行处理,转化为温度值。通过对扫描探针进行流场与温度场耦合仿真,结果表明：在以0.1 kg/s的流量通入25 ℃冷却气,且探针探测时间不超过15 s的情况下,整个探针内部可在发动机内被有效的保护;探针端部流体压强约17.0 MPa,大大高于燃气的压强1.4 MPa,故表明此区域可以将高温燃气隔绝在外,使其不进入探针内部接触反光镜。在实验室开展实验对该系统进行验证,结果表明：探针在各个温度点的重复性和稳定性均不超过7.5 ℃,该测温系统可以满足涡轮叶片表面温度测温的使用需求。     

应用于标准光电高温计的多点控温系统设计

为满足精密测温需求,解决标准光电高温计测温结果易受环境温度影响的问题,设计多点控温系统,该系统通过多点布控的方式实现内层壳体整体控温,应用薄膜加热片作为控温元件,并采用自主设计的控温电路。开展试验对该系统的控温稳定性、重复性以及标准光电的测温稳定性进行了验证,结果表明多点控温系统稳定后2.5 h波动0.09℃,三天控温重复性0.1℃。室温环境下,应用标准光电高温计测试银固定点黑体辐射源,使用多点控温系统与不使用多点控温系统时的测温波动分别为0.1℃和0.7℃。本文研制的标准光电高温计多点控温系统具有稳定性好、体积小、重量轻、易于控制等优点,能够有效满足标准光电高温计的精密测温需求,为促进国产精密测温仪器的性能提升起到推动作用。     

MEMS矢量传声器研究进展

矢量传声器由声压传感器和质点振速传感器复合构成,可时间同步、空间共点测量声场声压标量及质点振速矢量信息,在开展振动噪声监测、被动声测定位以及声全息成像等相关声学测试方面有着独特的优势,因而具有重要的工程应用价值.质点振速传感器是矢量传声器的核心部件,具有偶极子指向性,可直接感测声场质点振速各正交分量.基于此,介绍基于微...     

耐高温高压MEMS传声器设计

航空发动机的噪声往往蕴含着丰富的信息,可以作为航空发动机设计评价、故障预警和诊断以及寿命预测的重要依据.航空发动机存在高压高温等内部环境,传统的薄膜式传声器难以在此环境下进行工作.因此,提出一种基于微间距铂丝结构的声场敏感结构,该结构为无封闭腔室的开放式结构,不存在内外压差,工作过程不受环境静压影响;采用耐高温材料,且换能机理对高温环境温度及其变化不敏感.通过仿真对该结构进行了验证,通过微机电系统(Micro?Electro?Mechanical?System,MEMS)工艺对其进行了加工,通过陶瓷基板进行封装,研制出耐高压高温MEMS传声器.最后,在高温高压环境下对该传感器进行了响应测试.试验结果证明,在高温高压环境下该传感器对声波具有良好的响应特性.因此,在高温高压环境下的声场测量方面,该敏感结构具有天然的优势,并且具有良好的发展潜力.     

基于横波直探头的管道缺陷周向导波检测技术

围绕厚壁管道的检测问题,基于横波直探头激励周向导波检测管道典型缺陷,通过改变横波直探头的布置方向激励出不同的周向导波模态,克服了柱面纵向导波对于轴向缺陷不敏感的问题,有效提升了检测效率.将横波直探头沿管道轴向方向进行移动,可实现管道周向的扫描检测,表明横波直探头用于检测管道缺陷时指向性良好,为管道轴向缺陷无损检测提供了方法.