背衬对压电传感器瞬态特性影响的模拟研究

接收信号在换能器压电层中的多次反射及波形转换对超声检测的灵敏度和分辨率有重要影响,提高其接收性能的关键是优化换能器背衬结构与材料参数。该文采用Ansys软件中力-电耦合瞬态模拟法,分析了背衬结构的几何参数、材料参数对压电直探头瞬态接收性能的影响,得到了压电换能器中不同时刻的弹性波场、电场分布及输出电压响应曲线,拟合了换能器灵敏度、分辨率与背衬结构几何、材料参数间的关系。研究结果表明,合理选择背衬结构与材料参数对消减接收信号的多次反射,提高换能器接收性能有明显的作用。运用有限元软件分析背衬结构对压电探头瞬态接收特性的影响,是优化背衬结构与材料参数重要方法之一。

压电换能器瞬态接收特性的有限元模拟研究

接收信号在压电换能器压电层中的多次反射及波形转换对超声检测的灵敏度和分辨率有重要影响,如何优化阻尼结构与材料参数是提高压电换能器接收性能的关键之一。本文用ANSYS有限元软件中的力-电耦合瞬态模拟方法,研究了压电直探头中阻尼结构的几何尺寸及声阻抗对其瞬态响应的影响,得到了压电换能器中不同时刻的弹性波场、电场分布以及输出电压响应曲线,揭示了换能器瞬态响应产生的多次反射波对其检测灵敏度和分辨率的影响。研究结果表明:通过改进的阻尼结构与材料参数对消减接收信号的多次反射,缩短余振时间具有明显的作用,也可以大大降低换能器的研发周期和成本。

超磁致伸缩换能器磁棒磁场及应变的数值仿真

研究不同驱动电流频率下超磁致伸缩棒的磁场和磁致伸缩应变,针对传统实验测量应变时将仪器置于磁棒内带来的破坏以及很难得到棒内任意点的应变分布问题,为实现换能器的功能,通过电磁理论和有限元理论建立了超磁致伸缩换能器磁场的有限元模型,并在ANSYS电磁场模块下对模型进行了仿真,分析了磁场轴向、径向均匀性及涡流效应对应变几何分布的影响。结果表明:频率增大,涡流效应增强,磁场轴向均匀性增加、径向均匀性减小,应变几何分布变化显著。结果表明对超磁致伸缩换能器驱动频率的选择及器件的设计具有一定的指导意义。

结构参数对超磁致伸缩致动器动态特性的影响

本文从Terfenol-D棒的线性压磁方程出发,建立了超磁致伸缩致动器(GMA)轴向方向的传递函数动态仿真模型,研究了其主要结构参数,即Terfenol-D棒半径r和长度l、碟簧刚度kF、负载质量MF对GMA阻尼系数ζ、固有频率f和动态性能指标上升时间tr、调节时间ts、超调量δ的影响。给出了具有优良动态性能的GMA应满足的两个条件,即阻尼系数ζ为0.707和系统固有频率f等于GMA交流驱动频率。最后,根据这两个条件对设计出的GMA进行了结构参数优化,当r=20mm,l=60mm,MF=0.57kg,kF=2000N/mm时,ζ=0.706,f=5680.7Hz,动态性能指标上升时间tr=0.943×10-5s、调节时间ts=1.29×10-4s,超调量δ=4%,明显改善了GMA的动态性能和稳态性能。

论我国农村社会养老保险制度中的政府责任

政府在农村社会养老保险制度中承担责任是十分必要的。针对实践中出现的政府责任不到位,作用不充分的情况,有必要对政府责任进行重新定位,以推动新型农村社会养老保险制度的建立和健全。

基于STM32的智能钢水测温定氧仪表

设计了一种基于STM32系列单片机为核心的智能钢水测温定氧仪表。仪表的主要功能是在线实时测量钢水的温度与氧电势,并通过内嵌的计算模型得出钢水的氧含量、铝含量与碳含量。现场实验证明:该系统温度测量误差Δt<±1℃,氧电势误差Δe<±1 mV,模型碳与铝含量的计算相对误差<±0.8%。与传统单片机仪表相比,该仪表具有精度高、扩展性强、内嵌模型可调整等优点。

基于高速CMOS传感器的智能线阵相机设计

设计了一种基于高速CMOS传感器的智能线阵相机。FPGA用于前端预处理,对传感器的LVDS输出进行转换,DSP进行图像处理和通信功能,EMIFA接口用于与DSP进行通信。整体软件框架设计是在TI的SYS/BIOS之上完成的,包括DSP的DMA控制、Ping-Pang缓存、图像处理和通信功能。与传统相机相比,该智能线阵相机具有模块化,成本更低,功能更强大,使用和维护更方便等优点,具有广阔的应用空间。

基于热电偶测温的漏钢预报系统

在结晶器铜板中埋入热电偶对铜板进行热监控,可以有效地检测和预报粘结漏钢。通过对影响漏钢预报系统预报准确率的原因进行分析,镭目公司开发了一种高准确率漏钢预报系统。多家钢厂采用RAMON漏钢预报系统后证明,该系统从判断漏钢到输出拉速信号的响应时间≤0.5s,漏钢检测的准确率≥95%,报警输出率≥99%。

基于TCS208 F的氢含量检测传感器设计

含氢量是影响钢材质量的主要因素,因此,准确而快速地测定含氢量对提高钢材质量具有重要意义。设计基于热导芯片TCS208F为检测核心和STC12C5A60S2单片机为控制核心的氢含量检测传感器。传感器通过内部温控电路和PID算法,实现测量气室温度稳定,有效抑制了温漂对测量精度的影响,最大误差<1%FS。同时设计了信号调节电路和V/Ⅰ转换电路,传感器可以直接输出4〜20 m A信号,以便长距离传送信号。该传感器具有测量精度高、体积小、功耗低、响应迅速、适用范围广等优点。

基于多传感器融合的转炉化渣监控系统

设计了一种通过对转炉冶炼噪声信号、氧枪振动信号和火焰图像信息的分析,在线实时监测炉内化渣过程、预报喷溅和返干的系统。系统主要包括声音信号采集模块、振动信号采集模块、图像采集模块、数据处理模块以及控制软件。现场实验证明,系统可以指导化渣过程,基本避免了喷溅和返干的发生,实现了平稳炼钢。

基于炉口火焰信息的转炉炼钢终点预报系统

设计了一种通过对转炉炉口火焰光强和图像信息的分析,在线实时判断和控制转炉吹炼终点温度和碳质量分数的系统。本系统主要包括光强采集模块、图像采集模块、数据处理模块以及控制软件。现场试验证明:炉口光强及图像在吹炼终点存在显著的变化规律;本系统用于终点判断和控制准确有效。

一种高准确率漏钢预报系统

漏钢预报系统属于高效连铸生产的关键工艺和装备。镭目公司从连铸漏钢预报工程技术实际出发,总结影响漏钢预报系统预报准确率的原因,开发了一种高准确率漏钢预报系统。多家钢厂采用RAMON漏钢预报系统后证明,本系统从判断漏钢到输出拉速信号的响应时间≤0.5s,漏钢检测的准确率≥95%,报警输出率≥99%。