Theoretical Studies of the Output Pulse with Variation of the Pumping Pulse for RF Excited CO_2 Pulsed Waveguide Laser

The behavior of a RF-excited waveguide CO2 laser in the pulse regime is studied theoretically. The output pulse evolution is studied by applying three types of pulses namely the square, sine and the triangular ones as the excitation pulses. The frequency dependence behavior of the output pulse is also presented.

500 kV变压器无励磁分接开关放电故障诊断分析

无励磁分接开关出现放电性故障会严重危害变压器安全运行。介绍了一起500 k V变压器交接试验过程中脉冲局部放电试验异常的案例,应用脉冲电流法、特高频法、超声波法等多维局部放电检测技术进行时差定位,成功诊断了变压器无励磁分接开关内部异物放电故障;通过材质成分分析判断异物为动触头旋转轴压环的机加工碎屑,异物位于无励磁分接开关动触头旋转轴位置,随挡位切换而移动,导致各个挡位均可检测到局部放电,且脉冲局部放电量随挡位变化而变化。

激励电流对脉冲涡流检测的影响研究

在采用脉冲涡流技术进行缺陷检测时,不同激励线圈中的电流会存在一定的差异。为研究不同线圈内激励电流对检测结果的影响,首先分析了不同线圈内激励电流的时频特征,然后研究了被测试件缺陷尺寸和材料属性不同时,不同激励电流作用下差分检测信号的频谱特征,分析了激励电流对检测信号频谱特征的影响规律。最后通过实验对分析结果进行了验证,结果表明:当被测试件缺陷尺寸不同时差分检测信号频谱特征受激励信号影响的规律也不同。

脉冲涡流检测中参数影响的仿真分析与实验研究

脉冲涡流检测过程中传感器尺寸及激励参数对检测结果影响较大,对其进行优化设计可提高检测系统的性能。在分析矩形脉冲涡流传感器工作原理的基础上,采用ANSYS仿真软件建立了脉冲涡流的仿真模型,仿真分析了传感器尺寸变化对铝板中涡流衰减规律的影响,激励脉冲频率和占空比变化对缺陷检测灵敏度的影响,仿真结果表明:当激励线圈长度增加时,涡流在铝板中的衰减速度变慢,而当激励线圈宽度和高度增加时,涡流在铝板中的衰减速度变快;激励频率与占空比对缺陷检测灵敏度的影响与被测试件厚度有关,对于厚度较大的板材,应适当降低激励频率并提高占空比。最后采用实验的方法对仿真结果进行了验证,实验与仿真结果相一致,证明了仿真结论的正确性。

自激脉动燃烧器脉动频率跳变的实验研究

对自激脉动燃烧器脉动频率的跳变现象进行实验研究,测得了此类燃烧器频率随功率、当量比跳变的规律:当燃烧器功率降低到某一临界值时,其工作频率将从基波型的频率值上跳到高一次的谐波型的频率值;进一步降低燃烧器的功率,其工作频率将在这一谐波振型上按声学规律继续下降,反之亦然;当量比较高时,燃烧器在功率较高的情况下就会出现频率跳变;当量比过低时,会导致燃烧器在频率跳变阶段运行不稳定。根据实验测量结果,运用瑞利准则分析了产生这一现象的机理,并且提出了控制燃烧器频率跳变的有效方法。

自激振荡脉冲射流喷嘴频率特性实验研究

基于水声学和流体动力学原理,建立了振荡腔内脉冲射流频率模型,研究结果表明,模态数、流体密度及密度变化率是影响射流频率的关键因素。采用SD150测试系统,分析了自激振荡脉冲射流动态特性中各参数对其频率的影响程度,泵压和自激振荡腔长对射流频率影响的实验结果表明,脉冲射流幅值比连续射流提高了约20%;泵压升高,射流频率增加;腔长增大,射流频率降低,且存在一个使脉冲射流压力峰值达到最大的最佳腔长。实验结果与理论分析一致。

自激振荡脉冲射流破岩效率数值模拟

基于任意拉格朗日-欧拉流固耦合罚函数算法,建立自激振荡脉冲射流破碎岩石的数值计算模型。对比相同工况下的数值模拟结果与实验结果进行模型验证。根据自激振荡脉冲射流的自身运动规律对其破岩过程进行数值模拟,结合岩石岩性分析脉冲振幅和脉冲频率对破岩效率的影响。结果表明:随着脉冲振幅的增大,冲蚀深度先后经历线性快速增长和平缓增长阶段,破岩效率显著提高;岩石的岩性会影响冲蚀深度的增长速率;随着脉冲频率的增大,冲蚀深度表现出先增大后减小最后趋于稳定的变化趋势;自激振荡脉冲射流破岩存在一个最优脉冲频率,该频率下破岩效率显著提高,且不同岩石具备不同的最优脉冲频率。数值模拟方法较好地还原了自激振荡脉冲射流破岩的物理过程,为自激振荡脉冲射流在地下工程领域的应用有一定指导意义。

双腔室自激振荡喷嘴频率特性研究

作为对双腔室自激振荡喷嘴这一新型喷嘴的探索,基于流体网络理论建立了双腔室自激振荡脉冲射流喷嘴的相似网络模型,理论分析了双腔室自激振荡喷嘴频率特性。模型计算结果表明:双腔室自激振荡喷嘴结构参数对系统的固有频率有重要的影响,系统结构参数间存在最优匹配关系,并与文献中介绍的单腔室结构参数的最佳配比关系有较大的不同,双腔室自激振荡喷嘴较单腔室自激振荡喷嘴可以提高脉冲射流峰值压力。分析结果对双腔室自激振荡喷嘴结构设计具有一定的借鉴价值。

自激振荡脉冲射流喷嘴装置系统频率特性理论研究

根据相似系统原理和流体网络理论建立了自激振荡脉冲射流喷嘴装置的等效网络模型,利用系统传递函数推导了系统频率特性方程并进行了数值计算。结果表明:喷嘴装置的固有频率主要由喷嘴形状、结构参数、入口流速、射流中压力扰动波波速决定;自激振荡腔腔径、自激振荡腔腔长、上喷嘴直径、下喷嘴直径都对系统频率特性影响很大。提出了相应的自激振荡脉冲射流喷嘴设计准则,即喷嘴装置在最佳阻尼比下产生谐波共振。

自振脉冲气液射流振动分析

从提高射流利用率出发,在自振脉冲水射流喷嘴振荡腔上开孔自吸入空气,以形成一种自振脉冲气液射流,研究其振荡频率以及打击力的实际影响因素.基于水声学与流体动力学原理建立自振脉冲气液射流频率模型,并以悬臂梁为靶物,通过考察射流冲击悬臂梁时的振动特性获得其时域及频域特征.结果表明,自振脉冲气液射流的振荡频率随腔长增加单调递减,随含气率变化存在极小值,且在初始段发生骤变,实测值与理论值相吻合;对应自振脉冲气液射流产生最大谐振峰值的最优腔长略小于自振脉冲水射流,且前者最大谐振峰值较后者明显提高.

自激振荡脉冲射流动态特性的实验研究

通过实验研究了自激振荡脉冲射流重要参数相互之间的影响关系。实验结果表明:泵压升高,射流频率增加;腔长增大,射流频率降低;而且存在一个最佳腔长使脉冲射流压力峰值达到最大。实验结果与理论分析一致。

静止空气中重频脉冲火花放电等离子体的气动激励特性

不同的状况下的重频脉冲(PRF)火花放电等离子体气动激励特性并不相同。为此,采用重频脉冲电源和激励器在静止空气中产生火花放电等离子体气动激励,研究了其激励特性。实验结果表明:由于重复脉冲火花放电存在快速加热,因此会瞬间产生很大的温度升和气压升,进而诱导产生冲击波;冲击波在流场中以声速传播,随后强度逐渐减弱,一定时间后衰减为弱扰动。保持脉冲重复频率不变,当激励电压绝对值增大时,注入流场的单脉冲能量和冲击波波速都随之增大。而保持激励电压不变,增大脉冲重复频率时,注入流场的单脉冲能量和冲击波波速基本不变,同时由于放电周期变短,因此上一个放电周期产生的弱扰动在下一次放电时仍然存在。

脉宽可控的腔倒空射频波导CO_2激光器

为了得到脉宽可控的腔倒空射频波导CO2激光器,采用了在陶瓷板上直接开波导槽的方法,构成了多通道Z折叠主本振激光器结构,并在主振波导进行CdTe电光晶体腔内调Q。在理论上计算了加载在CdTe上的高压脉冲下降时间的长短对腔倒空激光脉冲宽度的影响,并通过对高压脉冲电源等效负载参数的调整,得到了脉冲宽度可控的高重频腔倒空激光脉冲。在20kHz,40kHz,65kHz及70kHz的重频工作下,得到了半峰全宽约30ns、峰值功率在2kW以上的腔倒空激光脉冲。结果表明,这种新型腔倒空射频波导CO2激光器满足激光外差成像雷达系统参数要求。

利兹线在低频脉冲涡流检测技术中的应用

针对低频脉冲涡流检测技术中缺陷信号接收线圈的研究,对利兹线绕制线圈进行数学建模,给出了其涡流损耗与激励频率、线圈匝数、股数和线径等参数之间的相互依存关系,并采用相等截面积、同一匝数和同材质的铜导线线圈作为对比实验。结果表明,利兹线检测线圈品质因素Q值提高了2.5倍,线圈阻抗与其直流阻抗的比值从激励频率为10 kHz时的1倍增加到100 kHz时的2.2倍,铜导线线圈却由1倍提高到了7.1倍,且利兹线圈检测信号拥有更高的波动幅值和波动次数。换言之,利兹线圈在较大频率范围内降低了涡流损耗,信噪比得到显著优化。

高效脉冲喷嘴在喷射钻井中的实验研究

基于水声学和流体动力学原理,分析了自激振荡射流中碰撞剪切流动压力扰动波的传播速度及其对射流振荡频率的影响规律,建立了振荡腔内脉冲射流频率的数学模型,得出了声压、流体密度以及模态数是影响射流频率的关键因素。为获得更为有效的冲击压力和破岩效率,从提高脉冲射流瞬时峰值出发,研究射流频率和射流压力峰值的实际影响因素。实验采用SD150测试系统主要研究了泵压和自激振荡腔长对射流频率的影响。实验结果表明:泵压升高,射流频率增加;腔长增大,射流频率降低。另外,存在一个最佳腔长使脉冲射流压力峰值达到最大。实验结果与理论分析一致。

基于幅度加权的预失真线性调频超声编码激励

为了提高医学超声成像的轴向分辨力和确保对比度,该文提出一种基于幅度加权的预失真线性调频编码新方法。该方法将线性调频发射信号幅度加权技术和回波信号旁瓣抑制技术相结合,一方面补偿超声探头对发射信号的影响,使得回波信号的带宽不局限于探头,提高轴向分辨力;另一方面消除发射信号幅频特性的菲涅耳波纹,提高发射信号的带宽并采用失配滤波器进行脉冲压缩,实现旁瓣抑制,确保成像对比度。仿真结果表明:相对恒包络线性调频编码,预失真线性调频编码方法不仅提高了轴向分辨力,而且最大旁瓣幅度减小至-48 dB以下,满足医学成像对比度要求。FieldII仿真B超图像结果表明:恒包络线性调频和预失真线性调频编码方法的轴向分辨力分别是0.35 mm和0.25 mm。

面向脉冲涡流热成像的激励电源特性研究

激励电源性能直接影响脉冲涡流热成像的信号特性提取、检测灵敏度和缺陷检出率,针对常规水冷铜管式感应加热电源存在电磁耦合效率低、加热均匀性差等问题,提出了一种含U型磁轭探头的新型脉冲激励电源。基于脉冲涡流热成像检测理论和电磁热耦合方程,提出了一种将激励线圈缠绕在U型磁轭上的探头结构,进一步分析了加热时间对试样裂纹区域温度场的影响;给出了脉冲激励电源整体系统方案,通过对电压源型全桥逆变电路换流过程进行分析,为合理设置IGBT开通、关断控制信号提供参考;为实现快速搜索负载谐振频率并实时跟踪谐振频率,提出了一种改进型全数字定角频率跟踪技术,并详细阐述了该技术的实现过程;对研制的脉冲激励电源性能进行测试以验证理论分析的正确性,并将其应用于脉冲涡流热成像金属表面裂纹的检测。

自激异步发电机电压和频率控制方法的改进

三相自激异步发电机在可再生能源,如风能、水能等方面起到重要作用。但其主要缺点是在不同的负载和速度下,电压和频率不易调节。介绍了一种新的用于三相异步发电机电压和频率控制的方法。该方法采用无直流电容电压调节的恒压恒频脉宽调制器。电容电压随负载和交流侧电压的调节(通过控制调节指数)而改变。此方法减少了一个直流侧辅助开关,降低了成本,同时也减少了流经直流电容器的高频电流分量,延长了使用寿命,最后给出了仿真和实验结果。

基于频率–相位编码信号激励的焊缝超声检测分析

焊接结构在工业领域的应用十分广泛,常应用于复杂结构中,对焊接质量要求较高,需要高时间分辨率的超声检测方法检测焊缝内部缺陷.为了提高检测结果的时间分辨率,将雷达领域的编码激励与脉冲压缩技术引入焊缝检测中,提出一种基于幅度加权频率调制的相位编码激励检测方法,该方法的激励信号为幅度加权的线性调频信号与巴克码信号的复合.结果表明,相同带宽下,与线性调频信号和巴克码激励的检测结果相比,所提出的激励方法检测结果的时间分辨率较高,同时,有效降低了调频带宽对检测结果的影响.

基于小尺寸Hopkinson杆的动态校准系统

针对高g值高安装谐振频率加速度计动态校准过程中高g值窄脉冲加速度激励信号难以产生的难题,提出了基于小尺寸Hopkinson杆的动态校准系统。该系统采用压缩空气作为激励源,小尺寸精密校准杆作为加载装置来产生窄脉冲加速度激励信号,并通过轴向激光干涉仪进行激励信号的测量。且校准实验结果表明,该系统可以充分激起安装谐振频率为180kHz的高g值加速度计B&K 8309的高阶谐振频率,校准结果较为理想。