基于SVM算法的超声波速度-土壤含水率估计模型

为快速准确获取土壤含水率信息,便于农业精准灌溉,引入支持向量机算法(SVM)对4种不同干湿交替处理下超声波速度与土壤含水率进行拟合分析和回归训练优化,构建基于超声波速度的土壤含水率预测模型。结果显示,与传统的烘干法相比较,利用该模型在田间验证土壤含水率,平均相对误差为1.5%左右。研究结果表明,基于SVM模型构建的超声波速度-土壤含水率预测模型能够较好地描述被研究区域内土壤含水率,可为利用超声波特性实现对农田土壤水分的持续监测提供参考。

超声波速度测定中影响因素的实验研究

超声波测波速时,会受到样品长度、换能器频率、信号放大倍数以及耦合剂和耦合力等因素影响.为了定量地了解这些因素对测量结果的影响,本文用550 KHz、50 KHz二种频率换能器测量了近百块不同长度、空气干燥样品的波速.发现波速随长度的增加由一维"杆"中的波速逐渐增大并稳定在三维"无限大"中的波速,在此过程中长度对550 KHz波速变化的影响要小于50 KHz;一定长度后,频散趋于稳定且与样品Q值有关;波速随信号放大倍数、耦合剂的使用及耦合强度增大而增大.实验数据与波动理论、波速频散公式相符合.利用结果对Q<30的样品用频散法进行了Q测量,与频谱振幅比法结果有1%～11%相差;对地震仪和声波仪频率下测得的岩体完整性系数频散修正后二者平均相差由8%降到1.4%.

未冻水含量对含废弃轮胎碎屑冻土超声波速度的影响

本文介绍了用液浸式超声波循环法测定冻土中超声波速度的原理和过程 ,并在 - 0 .2℃～ - 1 0℃温度范围内测定了含有不同比例废弃轮胎碎屑的Tomakomai粉土的纵、横波速度。结果表明超声波在冻土中的纵、横波传播速度在冻土温度接近 0℃时随温度的升高而急剧降低。结合冻土的未冻水含量随温度的变化规律分析表明 ,冻土中超声波的传播速度与冻土未冻水含量呈良好的线形关系 ,且未冻水含量每增加 1 % ,纵波速度约降低 6 2m/s;横波速度降低约 35m/s。

应用超声光栅测量变压器油中超声波速度

近几十年来,由于压电换能原件效率的提高和低噪声的集成元件放大器的应用,超声波传感器在变压器的在线监测及局部放电检测中得到广泛的应用.准确测量变压器油中超声波的传播速度,对变压器局部放电检测研究具有非常重要的意义.根据超声波在液体中传播时能够形成超声光栅的特点,介绍了一种应用分光计精确测量变压器油中超声波速度的方法.实验测得29.3℃时变压器油中超声波速度为1432m/s,与超声手册中标准值符合得很好,相对误差仅为0.5%.该方法有助于提高变压器在线监测及局部放电检测的精确度.

用超声波速度无损表征38Cr MoAl钢热处理转变产物的研究

研究了淬火、正火、淬火 +低温回火及淬火 +高温回火状态下 38CrMoAl钢的超声纵波速度以及 15 0～ 6 0 0℃范围内回火温度与超声波速度之间的关系。实验表明 ,超声波速度按照淬火、淬火 +低温回火、正火、淬火 +高温回火的顺序由低到高变化 ,超声波速度与回火温度之间有很好的线性相关性 ,随着回火温度的升高 ,超声波的速度增加。

裂隙对煤岩超声波速度影响的实验——以沁水盆地石炭系煤层为例

对沁水盆地煤岩样品进行模拟煤层埋藏压力条件下的多方位超声波速度测试,研究煤岩中裂隙对超声波速度的影响,进而对地下裂隙进行预测,有利于煤层气的勘探开发。分析结果表明:煤岩中的裂隙会导致超声波速度降低,但当围压增大到10 MPa以后,大部分裂隙被压密闭合,煤岩的超声波速度趋于稳定;裂隙的方位对超声波在煤岩中的传播速度产生一定的影响,平行裂隙方向,超声波传播速度最大,垂直裂隙方向,超声波传播速度最小。研究成果为预测煤层中的裂隙提供了基础资料。

骨料级配对透水性混凝土强度及超声波速度的影响

透水性混凝土与普通混凝土不同,由于含有大量的连通孔隙使强度变得很低。所以,如何提高强度是透水性混凝土的关键技术之一。本文用改变骨料级配的方法研究了透水性混凝土的强度、超声波速度与孔隙率之间的关系。

介质中超声波速度的计算

为了获得介质中超声波的速度,利用声光效应实验,测量并计算衍射光的偏转角和超声波的频率,通过公式计算介质中超声波的速度.声光效应的应用将越来越广泛,通过对有关物理量的定量计算,为实际应用奠定基础.

石墨材料的超声波速度测定

超声波是材料无损评定的主要手段之一，本文介绍了采用相位谱的超声波速度测量技术，并给出了声频散材料──石墨的实验结果。

超声波速度与地震波速度对应关系的应用

相同介质中不同频率的弹性波传播速度是有差异的，即频散问题。频散暂且简单的理解为速度是频率的函数。这种关系受许多因素如介质的饱和度、所受应力等的影响。国外在这方面有较系统的研究，并提出了一种预测零频到超声波频率之间全部速度频散的分析技术。但在实际应用中并没有一种很好的办法来估算这种关系。当我们需要把地震波资料和超声波资料作对比时就需要一个归一关系。本文通过对一组混凝土桩同时进行超声波和地震波测试，然后分析对比，得到了一个很直观的对应系数：超声波速／地震波速＝１．１３６。在条件相近的情况下，比如建筑物下一般的混凝土桩或地震波速在３０００～４２００ｍ／ｓ的岩石，就可以方便的引用这一关系，根据已知的地震波速或超声波速去推测由于条件限制无法测得的超声波速或地震波速。

温度对超声波在混凝土中传播速度的影响

研究了-10～30℃条件下超声波在C30,C40和C50混凝土中的传播速度,并计算了不同温度下混凝土的推定抗压强度.研究结果表明：在-10～30℃条件下,温度对超声波传播速度的影响不可忽略,低温时这种影响更加显著;温度对超声波传播速度的作用规律可忽略尺寸效应的影响;就C30,C40和C50混凝土而言,温度对超声波传播速度温度修正系数的影响规律基本相同.

超声波脉冲速度法研究镁铁铝材料的抗热震性

在高纯镁砂中分别添加一定量的电熔铁铝尖晶石和烧结铁铝尖晶石，制成化学组成相近的两种镁铁铝尖晶石试样，检测试样热震前及热震1-10次后的体积密度，并采用超声波检测仪检测超声波脉冲通过热震前试样及热震1-10次后试样的速度，进而计算试样热震前及热震1-10次后的弹性模量，用弹性模量随热震次数的衰减速率或保持率表征试样的抗热震性。结果表明：超声波脉冲通过两种镁铁铝试样的速度与试样经历的热震次数之间的关系较好地符合ExpAssoc函数；以烧结铁铝尖晶石制备的镁铁铝尖晶石试样的抗热震性比以电熔铁铝尖晶石制备的试样的好。

Sylvatest-Duo装置的探针触式与计示压强对木材超声波测量精度的影响

为了提高应用Sylvatest-Duo超声波测量装置进行木材质量和缺陷检测的精度,研究了该装置的探针与木材接触方式(探针触式)及其计示压强对木材中超声波传播速度和信号能量衰减幅度的影响,确定了测量过程中宜采用的最佳探针触式和最佳计示压强。以美国红松Pinus resinosa的小规格试样材(25.4 mm×25.4 mm×407.0 mm)为研究对象,采用单因素重复试验,经SPSS统计分析中多元检验的研究结果表明:不同的探针触式对超声波测量结果影响显著(P值为0.000),探针-木材的"持续性接触"比"非持续性接触"测量偏差小,检测效果稳定;在探针"持续性接触"方式下,超声波的传播速度和信号能量衰减幅度随着计示压强增大而增加,在计示压强为275.8 k Pa(40 psi)时,两者趋于稳定。因此,建议在应用Slyvatest-Duo进行木材超声波测量过程中,宜保持探针与木材持续性接触,同时采用275.8 k Pa的计示压强,可达到最优检测精度。

超声波CT成像技术在桩基检测中的应用

采用声波透射法检测桩基混凝土质量时,在利用声速( 或声时) 、波幅及PSD判据检测出桩身混凝土存在缺陷的基础上,通过借助CT成像技术的数学计算方法,不仅可以较准确地确定缺陷的尺寸及空间分布,而且比其它方法所得到的结果更直观,同时还可以减少室内计算的工作量。

基于声循环法的不同介质下超声波传播速度测试仪的设计

本文以STM32单片机为控制器,根据超声波传感器的原理和特征,从而设计出超声波在不同介质(如:冷、热空气和水)中进行非接触式的速度测试系统。利用防水型超声波传感收发模块来精确其在介质中的传播时间,同时校准传播距离,考虑温度对传播速度的影响,从而进行温度补偿,最终获得超声波在不同介质环境下的传播速率。

超声波传播速度测量方法的探讨与分析

利用驻波共振法和相位比较法分别测量超声波在空气中的传播速度,并对这两种方法进行分析比较。

生漆及其掺杂物质中超声波传播速度的测定

在22℃时,采用脉冲法测定了生漆的超声波传播速度为1550m/s,衰减系数分别为6.3dB/cm。同时测定了桐油、机油和水的超声波速度。并把桐油、机油、水分别按不同的比例与生漆混合,测其超声波传播速度的变化。结果为不同物质按相同比例混入生漆中其声速不同,同一种物质按不同的此例与生漆混合其声速也不相同。

含甲烷水合物松散沉积物超声波性质的实验研究

实验模拟海域含天然气水合物松散沉积物,并测量其声学性质变化规律,以期为天然气水合物地震勘探和资源评价提供科学依据。采用一套改进的水合物超声波速度测量装置,根据反应釜内部气体压力的变化,连续监测实验过程中甲烷水合物饱和度的变化,获得被水完全饱和的松散沉积物中甲烷水合物饱和度与声波速度的关系。模拟南海神狐海域SH-7钻孔的HY-3样品,进行多个轮次的甲烷水合物形成-分解实验,实测纵、横波的速度均落在水合物非胶结曲线与胶结曲线之间,表明甲烷水合物在沉积物孔隙中同时存在胶结和非胶结多种赋存形式,在分解和合成过程中均以呈悬浮状或作为支撑颗粒的水合物优先,但少量起胶结作用的水合物始终存在,并对沉积物声学性质有明显的提升作用。