基于开槽法的超声应力换能器LCR波检测深度校准研究

基于开槽法开展了超声应力换能器LCR波检测深度校准研究。其原理是当开槽深度超过LCR波渗透深度时,波的传播会受开槽的影响。首先,采用弹性波时域显式物理场,建立了LCR波渗透深度的有限元研究模型,仿真了LCR波的产生及传播过程,并且分析了槽型对LCR波及检测深度的影响。通过声时差与幅值变化幅度2个特征参数,得出矩形槽比梯形槽更适合用于校准换能器的检测深度。在此基础上,开展不同频率换能器检测深度校准试验,制定不同深度的矩形槽试块,分别校准了2.5、5、7.5 MHz频率下的LCR波渗透深度,并对2.5 MHz的实验结果开展不确定度评定。结果表明:2.5 MHz换能器的LCR波检测深度10次测量的平均值为2.85 mm,与标称值的误差为0.15 mm,合成标准不确定度为0.29 mm。研究结果对于校准不同频率下换能器检测深度及提高应力测量空间分辨率具有意义,并且可为LCR波渗透深度的经验公式提供实验参考。

弯曲振动复合楔形超声聚能器的设计

为了建立楔形变截面弯曲超声振动系统的设计理论,该文基于Timoshenko梁弯曲振动理论,推导了复合楔形超声聚能器的弯曲振动共振频率方程和放大系数解析表达式。利用解析理论模型和有限元仿真对复合楔形聚能器的前4阶弯曲振动特性进行了计算分析。结果表明:复合楔形超声聚能器的高度比和长度比对各阶弯曲共振频率和放大系数均有较大的影响;解析理论计算的聚能器的各阶弯曲共振频率和位移放大系数与有限元仿真结果一致,两种方法计算的聚能器的各阶弯曲共振频率相对误差均小于3%。由此表明该解析理论模型具有较高的理论计算精度。最后,设计并制作了复合楔形聚能器实验样品并对其一阶共振频率实验测试,实验测试结果与理论计算结果和有限元仿真结果吻合较好。该文研究结果为弯曲振动复合楔形超声振动系统的工程设计提供解析理论参考。

基于激光测振法的高强度超声声场测量

基于激光测振法对高强度聚焦超声换能器的辐射声场进行测量,与标准水听器测得的结果对比焦点处基波信号、二次谐波、三次谐波测得值基本一致,基波声压误差在10%以内,焦平面的声压分布基本一致。同时,基于多层介质阻抗传递法解决激光测振法中薄膜对声场测量的影响,计算不同频率下薄膜的声压透射系数。设计实验验证不同频率(1、5、10 MHz)下,激光测振法与标准水听器测量法得到的结果,结果表明通过声压透射系数对激光测振法测量结果进行修正可有效减小测量误差。

激光测振仪校准方法研究进展与述评

激光测振仪广泛应用于国防、精密机械制造、汽车等领域,对其校准技术和方法的研究尤为重要.介绍激光测振仪的工作原理,研究分析现有三种校准方法(机械运动信号校准法、调频电信号校准法、调频光信号校准法)的特点和不足.针对调频电信号校准法提出了直接与标准信号对比的方案,降低了对硬件设备的要求,提高了校准准确度和测量范围;针对调频光信号校准法无法溯源的问题,提出外源调频光信号校准法;因而为激光测振仪校准技术的进一步研究提供了方法借鉴.

吸声尖劈高频声学特性比较评价法

吸声尖劈的声学性能直接影响消声室自由声场空间范围的参数结果,然而驻波比法和传递函数法无法评价吸声尖劈的高频声学特性,为此提出一种自由声场空间范围比较评价法,实现吸声尖劈高频声学特性的评价。该方法建立在已知自由声场空间范围的消声室环境基础上(自由声场空间范围定义为参考值),将消声室内足够面积的尖劈替换为被校准的吸声尖劈,测量当前轴向的自由场空间范围结果并与参考值进行比较,得到被校准吸声尖劈与参考尖劈的声学特性差异,实验结果表明该方法有效可行。此外,设计3组实验对该方法进行优化:在实际应用中传声器朝向声源测量、声压级结果需进行声衰减补偿,消声室内地网铺设吸声材料可有效降低实验误差。

三维激光测振仪关键电路校准方法研究及标准装置研制

激光测振仪广泛应用于国防、精密机械制造、汽车等领域,对其校准技术和方法的研究尤为重要。本文对三维激光测振仪关键电路校准方法进行了研究。

医用超声诊疗类设备的声场检测方法

在超声量的测量中,被测的基本量是声功率和声压及其时间、空间分布。针对医用诊疗类超声设备的声场参数特点,对该类设备声场的检测方法如:辐射压力法、光纤和光学检测法、水听器测量法进行综述,并对上述检测方法进行比较。

超声应力换能器指向性校准方法研究

超声应力换能器指向性对超声应力检测精度具有重要影响。该文提出了半圆柱试块法,被校换能器向半圆柱试块内部辐射声波,接收换能器在试块圆柱面各角度接收到信号,分析得到被校换能器的指向性。利用半圆柱试块法校准得到纵波换能器指向性,其-3 dB波束宽度为5.01°,这与水听器法测量值、理论值相对偏差分别为3.09%、2.66%。利用半圆柱试块法校准得到临界折射纵波换能器指向性,其-3 dB波束宽度为10.55°,这与仿真值相对偏差为2.23%。半圆柱试块法更符合超声应力的实际使用工况,不受换能器水密性、换能器工作原理等限制,适用于任意型号超声应力换能器,且校准更高效、快捷。

浅析离心压缩机出口管道声学振动

对于压缩机而言,其进口管线对受力要求往往有着很高的要求。压缩机出口管线作为时常出现振动的部位,深入分析离心压缩机出口管道声学振动随之显得尤为重要。因此,本文主要对离心压缩机出口管道声学振动进行研究分析,通过有限元分析软件ANSYS实现对管道声学振动的计算,记住对比转移矩阵法,验证有限元方法的可行性,从而为相关领域运用提供保障。

噪声智能监测关键技术及量值溯源的研究

随着环保领域噪声监测网络建设布局和环境监测制造业数字化转型的需要,实现噪声监测智能化、监管精准化和决策科学化,对噪声监测方法、噪声污染治理模式提出了更高的技术要求。项目开展噪声智能传感和量值溯源关键技术研究,提出多通道无线噪声测试方法,对噪声主要特性通过监测数据进行同步采集、传输、反馈、实时显示和分析评价,为噪声智能监测和应用研究打下技术基础;提出环境噪声自动监测系统计量检测方法,研制计量标准装置,为噪声监测仪器计量检测提供应用所需的方法和装置基础。项目成果广泛用于功能区、城市交通、公共场和工业场所等噪声自动监测,完善噪声环境质量监测网络,提升监测自动化、标准化和信息化水平,提高人民生活的幸福指数,具有显著社会效益。

空气超声源成像仪关键参数性能评价

空气超声成像仪是一种利用被动声源定位技术,实现对超声声源定位和成像的设备。通过与光学图像位置的比对,定位超声源的位置、强度等参数。对空气超声成像仪的发展历史和应用前景进行了综述,探究了评价空气超声成像仪的关键计量参数,包括定位误差、横向空间分辨率、声压级准确度等五个关键参数,针对五个关键参数进行评价方法研究,并分析了影响评估过程的因素,实现了对空气超声成像仪的客观评价,保障了国产该类仪器设备的性能。

成像最小声压级校准及不确定度评定

空气超声源成像仪(波束形成法)广泛应用于局部放电及气体泄漏检测中,其成像最小声压级的校准是空气超声源成像仪定量技术的前提,直接影响空气超声源成像仪可检出的最小气体泄漏量、工作距离及局部放电的检出能力。随着波束形成技术的不断发展,通过优化阵列尺寸、传声器数目、传声器间隔等参数,声源识别定位的精度不断提高,在传声器阵列便携的前提下,可识别的成像最小声压级不断减小,使该参数的定量结果不易得到,为国内外产品在参数比对和定量测量造成困扰。基于低本底噪声测量系统,搭建空气超声源成像仪成像最小声压级校准系统,选择三款使用广泛的空气超声源成像仪进行实验,选择小尺寸声源模拟局部放电和气体泄漏引起的声学信号,确定校准距离与校准环境,通过同心定位圆环组监测小尺寸声源的成像定位误差,辅以12线高精度激光水平仪减小信号对齐带来的影响,实现对成像最小声压级进行校准。对测量结果进行不确定度评定,结果表明,在20~40 kHz频率范围内,成像最小声压级的扩展不确定度可以达到3 dB(k=2)。

陶诗精神的生态维度——与屈庄之比较

由于所处的社会政治生态、社会思想生态及家庭境遇等方面的不同,陶渊明与屈原、庄周对社会的关怀表现迥异,他们的诗作具有不同的风格:屈原的诗作饱含悲着壮之气,庄周的作品充盈着悲怨之气,而陶渊明的则二者兼有。

心理痛苦的最终解脱——陶渊明后期田园诗探究

刘裕幽安帝而立恭帝,引发了陶渊明人生悲苦的不可抑制。恰由此始,陶渊明开始了向"物我冥一"的人生境界的嬗变。随着对刘宋政权的默然肯定,再加上诗人年岁的衰老、身体的病弱,逐渐地消褪着"先师遗训"的"达则兼济天下"的理想,坦然地面对生命的终结,最终从心理痛苦中解脱出来。