影响超声波热量表流量测量单元静态时间差因素的探讨

超声波热量表主要包含流量测量单元和温度测量单元两部分,其中流量测量单元主要由传感器管道、反射片保持架、换能器等零部件组成。流量测量单元的静态时间差很大程度决定了热量表整体性能。我们通过大量的标定实验来验证各个要素对测量单元静态时间差的影响。     

超磁致伸缩复合材料及其在超声中的应用

本文着重介绍了国内外超磁致伸缩复合材料的发展现状及其在超声领域中的应用，对超磁致伸缩复合材料的制备工艺、微观机制和性能作了系统概括，并展望了它的应用前景。     

BOD微生物传感器关键技术及其发展

生化需氧量(BOD)是表征水中有机污染物含量的重要指标,对水质监测和生化过程控制具有重要意义.总结了构成BOD检测系统的各环节,阐述了BOD微生物传感器中微生物选取、固定化以及换能器等关键技术,分析了不同方法的特点,讨论了目前BOD微生物传感器在研究中遇到的主要问题,并对其发展方向进行了展望.     

基于FPGA的超声相控阵发射系统设计

创造性地将水下超声成像技术与相控阵发射技术相结合,利用FPGA丰富的I/O引脚接口与内部逻辑资源,设计了一种超声相控阵发射系统,分析了超声波换能器激励信号的D/A转换和放大调理电路,结合超声换能器对该系统进行了实验验证,实验表明该系统可以实现超声信号的相控阵发射,电路性能稳定,易于集成,为水下超声成像系统的小型化提供了一种可能,具有较强的参考价值.     

压电陶瓷换能器收发系统幅频特性建模与分析验证

压电陶瓷超声波系统是实现物体探测的重要方法。本文基于压电陶瓷换能器收发系统的等效电路模型,通过引入声波衰减系数建立了发射换能器激励电压与接收换能器输出电压间的关系,并求解出了该等效电路模型的传递函数。实测数据与传递函数仿真数据对比表明,收发系统幅频特性的仿真曲线与实测曲线基本一致,验证了所给等效电路模型与传递函数的正确性。     

基于横向场激励的高频压电超声换能器

介绍了一种基于横向场激励模式的高频压电超声换能器及其设计、分析和制作过程。采用扩展的Christoffel-Bech-mann方法对LiNbO3、LiTaO3和PMN-33PT三种不同压电材料的a模式横向场压电耦合系数进行了计算,发现这三种材料中LiNbO3具有最大的LFE a模式压电耦合系数,为28%。采用具有最大压电耦合系数的X切LiNbO3设计并制作了基于横向场激励的高频超声换能器,并采用传统的Pulse-Echo方法测试了该超声换能器的中心频率和带宽。实验测得该LFE高频超声换能器的中心频率为34MHz,-6dB带宽为14.4%。从理论和实验上证明了横向场激励模式可以应用于高频超声换能器。     

绝缘电阻对圆柱型换能器噪声接收灵敏度影响研究

研究装艇条件下绝缘电阻对圆柱型换能器噪声接收灵敏度的影响.推导装艇条件下圆柱型换能器噪声接收灵敏度的表达式,并进行理论计算验证.仿真结果表明,当绝缘电阻大于100 时,对圆柱型换能器噪声接收灵敏度没有影响;当绝缘电阻小于10 时,在频率低于4 时,对圆柱型换能器噪声接收灵敏度影响明显,在大于6 时,基本没有影响.     

声学参量换能器阵及其测试系统设计

根据声学参量阵原理,设计了一个3×3的九元矩形换能器阵及其测试系统,并在空气进行验证性实验;系统包括正弦信号产生电路、信号控制电路、功率放大电路以及回波信号接收电路等,辅以LabVIEW平台,实现正弦信号和脉冲控制信号的产生,发射信号时间长度控制以及功率放大,并最终驱动换能器阵;实验表明,当有85kHz和90kHz的正弦信号产生时,系统各部分均能正常工作,能够听到天花板处有声响,且回波信号中含有5kHz的频率成分,即证明换能器阵及其系统的设计均是可行的.     

声透镜指向性换能器研究

该文利用声学透镜使声波能量聚焦,实现小尺寸换能器窄波束声辐射。利用有限元方法分别建立了单凹面声透镜及双凹面声透镜仿真模型,优化了声透镜结构参数,设计并制作了双凹面声透镜指向性换能器,并在消声水池内对换能器样机和声透镜进行了性能测试。换能器样机辐射面积直径?120 mm,设置声透镜后,提高发送电压响应级4 dB,发射指向性-3 dB波束开角由76°变为约30°(@10 kHz),与仿真计算结果相符。实验结果表明,声透镜有效减小了换能器发射波束宽度,提高了换能器主瓣发送电压响应,验证了双凹面声透镜对优化换能器指向性的效果。     

超声换能器检测方法的研究

超声检测技术广泛使用在无损检测领域中,而换能器是超声工程中极其重要的技术和分支领域。超声换能器是一种电声能量转换器件,是超声检测技术中的关键,直接影响无损检测结果的可靠性,本文阐述了超声换能器的原理和测量接触换能器的检测方法,分析了A型换能器脉冲回波灵敏度校准的不确定度。