基于PCI总线的超声显微镜研究与设计

为了提高超声成像系统检测复合板材料的分辨率,设计了一种基于PCI总线的全自动工业超声显微镜,研制了主频为20MHz的专用超声换能器,波列只有一个周期;其A/D部分具有250MHz的采样速度,同时用CPLD芯片对信号进行处理,结合计算机技术,其检测结果直接在计算机上显示,并能够对检测结果进行数据处理、表达、传送、存储等,使超声显微镜成像检测系统能够检测到0.2mm当量的缺陷。

高频窄脉冲超声聚焦传感器的工艺及应用

在双金属转子复合层全自动超声特征成像检测系统中,因柱塞孔孔径小、孔壁薄,针对此类扩散焊检测,为了提高超声成像系统的分辨率和信号的信噪比,研制了用于检测双金属转子复合层扩散焊连接质量的超声传感器。本文提出了用声程相等的理论来设计超声传感器的聚焦,利用耦合剂和工件声速的不同,把内孔铜层作为传感器的声聚焦透镜,用光学方法对传感器的聚焦声场进行了验证。制作的传感器中心频率为10MHz,波列只有2个周期,在实际的检测中可分辨0.5mm当量的缺陷。

聚焦换能器的研制和在超声特征成像中的应用

为了提高对层状复合金属材料缺陷的成像分辨率，需要用高灵敏度的聚焦换能器。针对我们研制的（F-Scan）全自动超声特征成像系统，用钛酸铅做压电晶片，不同颗粒度的钨粉做声透镜和背衬的主要材料，研制了主频为10～20MHz宽带窄脉冲聚焦换能器，并用光学法拍摄了主频为10MHz的换能器的超声波声场在水中的聚焦过程及焦斑大小。在对层状复合金属材料检测时，缺陷的成像分辨率达0．5mm。

工业超声显微镜高速信号采集系统的研制

高频检测信号的采集复原决定了工业超声显微镜检测探伤所能达到的精度。文中介绍了一种基于PCI的8位400MHz采样率高速信号采集系统的设计。其应用AD830构成的差动电路提高了系统共模噪声抑制比和信号的垂直线性;异步并行A/D转换技术采用200MHz采样率A/D转换器件,实现400MHz实时采样率;CPLD编程完成了信号滤波、数据压缩等处理,构成了超声时域信号处理NDT平台。采用该系统的工业超声显微镜可实现50MHz以内高频信号的高精度采集还原,从而满足高精度实时检测探伤的需要。

超声波在固体中沿圆柱形空腔散射的可视化研究

采用和金属声速接近的光学玻璃为样品．利用研制的动态光弹成像系统，研究了玻璃内圆柱形空腔对脉冲纵波和横波的散射情况，拍摄了纵波入射一对横穿圆柱形空腔的传播图像，记录了0—99．9μs时间内超声波声场散射的传播规律，利用开发的软件系统计算了超声波的爬波速度，并绘制了传播区域的声应力场图．由此来模拟超声波在非透明固体材料空腔中的传播行为，为超声波检测固体材料内部和表面缺陷提供了实验依据．

表面脉冲超声波沿曲面爬行的可视化研究

为了研究超声表面脉冲波在钢、铁等不透明曲面材料中的传播规律,我们采用和金属材料声速比较接近的光学玻璃作样品,利用研制的数字化动态光弹系统,分析了表面波和次表面波沿玻璃圆棒侧面传播时的行为,记录了不同时刻的横截面上的脉冲声场传播图像,求出了表面波和次表面波沿曲面爬行的传播速度。

光弹法研究固体圆柱横截面上的脉冲声场

为了研究超声脉冲波在钢、铁、铝等金属棒内的传播规律,检验已有的声学理论,采用和金属声速接近的光学玻璃为样品,当超声垂直于样品侧壁入射时,利用研制的动态光弹成像系统研究了玻璃园棒内超声脉冲纵波、横波、瑞利波声场的传播特性。自动记录了0-99.9μs时间内各种超声波声场在玻璃园棒横截面上的传播图像(时间间隔0.1μs),由此来模拟超声脉冲波在金属棒横截面中的传播行为。

20MHz超声聚焦换能器的设计及其应用

为提高工业超声显微镜的成像分辨率,需要用高灵敏度的超声聚焦换能器。本文对研制的聚焦换能器的等效电路进行了理论分析,利用Matlab软件,数值模拟了聚焦换能器沿轴线方向辐射的脉冲聚焦声场,讨论了聚焦换能器的脉冲声场特性。采用特殊工艺研制压电晶片,用环氧树脂和钨粉的混合物作背衬,由此研制的主频为20MHz宽带窄脉冲有源自聚焦换能器,在实际检测中回波仅有一个波形,缺陷的成像分辨率达0.4mm。

超声特征扫描检测扩散焊连接质量

为了检测扩散焊由于工艺不当造成的连接不良等缺陷,研制了全自动超声特征成像系统.通过对超声波信号特征和扩散焊缺陷特征进行分析,给出扩散焊连接质量缺陷位置、大小和形状评价的定量化直观结果,减少了扩散焊缺陷检测的漏检和误检问题,提高了扩散焊质量检测的客观性和可靠性.通过对钨钽扩散焊和铜钢扩散焊的检测实验,表明了系统能检测到的最小缺陷达0.5 mm.

小孔径扩散焊质量检测用超声换能器的研制

为了提高超声成像系统的分辨率,研制了用于检测双金属转子复合层扩散焊连接质量的超声换能器.论文提出了用声程相等的概念来设计超声传感器的聚焦,详细介绍了其制作工艺,并利用数字动态光弹仪器对超声换能器的聚焦声场进行了验证.制作的换能器中心频率为10 MHz,波列只有两个周期,在实际的检测中可分辨0.5 mm当量的缺陷.

桥梁检测系统中的无线数据采集卡组件

在大跨度桥梁检测中,为了摆脱传统数据采集卡与传感器间导线的限制,我们采用无线数据采集卡组件,实现数据采集和无线传输.采集卡组件由主卡和从卡构成,并分别与计算机和传感器相连.主、从卡之间以“询问———应答”通讯方式,实现一主多从组合,满足实际检测需求.系统启动后,主卡为每一从卡分配互不重叠的时间片,在每个时间片内主卡向特定从卡发送询问字,并接收从卡发回的应答字.主卡通过PCI总线与计算机交换数据.该组件经过测试,性能稳定.

角速度矢量方法探讨

用数学方法证明了有限大小转动不是矢量而无穷小转动是矢量 .

空心圆柱横截面内超声脉冲波声场的可视化研究

为了研究超声脉冲波在钢、铁、铝等空心圆柱状金属材料中的传播规律，用光学玻璃为样品，当超声脉冲波垂直于样品侧壁入射时，用研制的动态光弹系统，研究了超声脉冲纵波、横波声场的传播情况，自动记录了0-99．9μs超声波在空心圆柱横截面内经内外壁多次反射的传播图像（时间间隔0．1μs），观察了超声脉冲波在传播过程中相互耦合和频散的声场图像．由此来模拟超声波在空心圆柱金属材料中的传播行为．

适用于在线检测的涡流检测系统研制

为了准确地测量核反应堆中石墨球的数量,以及把存在缺陷的石墨球筛选出来,研制了适用于在线检测的数字化涡流检测系统。论述了其硬件电路,该电路可产生性能良好,频率、幅值稳定的激励信号,频率范围为0～5MHz;结合上位计算机、数据采集模块以及LabVIEW虚拟仪器软件平台,实现了信号的采集、分析、处理与显示。结果表明,该系统可以精确测量石墨球的个数和准确筛选出有缺陷的石墨球。

超声脉冲纵波在固体中传播的可视化研究

为了研究超声脉冲波在钢、铁等金属材料中的传播规律,我们采用和金属材料声速比较接近的k9玻璃作样品,利用研制的动态光弹系统,来观察超声脉冲纵波在玻璃中的传播,由此来模拟超声波在金属中的反射、散射等传播行为.对于利用超声脉冲波检测金属材料缺陷的理论提供了实验依据.

氧化锌陶瓷低温导电特性研究(英文)

研究了Nb2O5掺杂的ZnO陶瓷在低温下导电特性,结果表明,低温状态下,随着Nb2O5掺杂量的增加,ZnO电阻率降低,不同温度下烧结的ZnO样品,烧结温度越高,电阻率愈小,同一烧结温度下,不同烧结时间的ZnO样品,随着烧结时间的增加,电阻率愈小.

全球定位系统定位的理论研究与数学分析

采用空间坐标系和矢量的定义,对空间的非线性轨迹进行逐步线性化归纳为点的数学描述,目的是求解地球上任一时刻、任一地点的空间坐标(x,y,z,t),从而知道其所在地球上的位置;同时又进一步用最小二乘法对其位置数据进行优化,补偿一定误差,提高其位置的精确度.

基于物联网的智能家畜养殖系统设计

笔者基于物联网设计了一种智能家畜养殖系统,以STM32F103VCT6为主控芯片实现家畜饲养的智能化控制,可实现智能化喂料、养殖舍环境指标监测、紫外消毒等功能,减少了系统整体的投入成本和维修费用,提高了家畜疾病的防控效率,有利于进行家畜精细喂养,提高养殖效益。

全球卫星定位系统的现状及未来

目前在世界上,除互联网系统、移动通信系统外,发展比较快的就是全球定位系统(也称为全球定位导航系统,用GNSS表示),它不但可以定位还可以导航,被广泛应用于各个领域,如航海、航空、野外勘探、交通、城市规划等,目前它的用户正在以每年50%以上的速度递增,在未来的10～20年将逐步形成一个继互联网和移动通信之后又一个较大的通信产业。

高职电子信息工程技术专业课程体系的构建

通过对电子信息专业市场对人才需求的实际调研，以及对从业者素质与能力的具体要求和职业标准，分析归纳出电子信息行业的典型工作任务，并根据能力的复杂程度整合典型的工作任务，确定行动领域。然后根据职业行动领域典型工作任务所具备的知识与技能，确定学习领域。通过对工作过程、知识和技能的递进关系重新构建了电子信息工程技术专业课程体系。