高速铁路国产超声波测风仪凝冻检测与加热装置设计

高速铁路自然灾害及异物侵限监测系统中既有的进口超声波测风仪在运用中存在凝冻天气下功能失效的情况。研制了抗凝冻、采用测风与加热功能一体化设计的国产化超声波测风仪,以替代进口。文章基于超声波凝冻检测原理及国产超声波测风仪主体结构设计,提出超声波测风仪凝冻检测与加热装置设计;该装置采用双判据加热控制逻辑启动加热组件工作,加热组件置于测风仪内部、与测风探头内部构件紧密贴合,具有较高加热效率。在长白山天池气象站的外场试验表明:当凝冻发生时,凝冻检测与加热装置能对测风仪关键部位进行加热,有效防止测风功能失效。同时,通过凝冻条件下对比测试,发现无凝冻检测与加热功能的测风仪与带凝冻检测与加热功能的超声测风仪所采集的测风数据存在较大偏差。后续将开展深入研究,查明误差根源后改进其设计。

超声波测风系统的设计及低速风洞试验分析

本文主要探究了超声波测风系统的软硬件设计内容,并通过风洞标定试验对本系统的应用效果进行了验证。该系统的主控单元采用低功耗、高性能的MSP430F5528单片机,使用TDC1000收发一体超声波换能器,获取顺风和逆风下超声波信号的飞行时间,并通过时差法求得风速。试验结果表明,本系统的风速测量结果与风洞实际风速十分接近,误差在0.04 m/s~0.08 m/s,超声波测风精度较高,达到了设计预期。

缓倾薄层弱结构松动圈声波测试时测孔布置的理论依据与验证

从层状岩体的力学特性、声波在层状岩体中的传播规律、围岩塑性区和剪裂区的分布特征3个方面,对缓倾薄层弱结构松动圈声波测试测孔布置的理论依据进行研究,提出声波测孔布置3项基本原则,即:巷道两帮测孔顺层布置;顶底板测孔垂直于岩层布置;塑性区和剪裂区较大部位加大声波测孔控制深度。基于测孔布置的理论和原则,在工程中合理设计声波测孔布置方式。基于测孔布置的理论和原则,在某矿山巷道松动圈声波测试时改进声波测孔布置方式。测试结果表明:顺层和垂直于岩层的测孔布置方式获得的纵波波速vp与孔深L的曲线规律明显,克服了常规布置方式带来的vpL曲线无序变化的缺陷,可容易确定出倾斜薄层弱结构松动圈范围。

混凝土涂层超声波测厚的不确定度评定

针对混凝土表面涂层干膜厚度难以进行无损检测的问题,采用超声波涂层测厚仪对不同强度等级的混凝土涂层干膜厚度进行了测量,并对测量结果进行了不确定度评定及合格检验.结果表明:不确定度评定能够有效地反映测量结果的可信程度,也是判别测量结果是否满足要求的主要依据;混凝土强度等级越高,混凝土涂层干膜厚度测量结果的不确定度越小,反之亦然.

超声波测厚系统的研究

深孔加工是一种封闭式或半封闭式状态下的加工,其加工过程很不稳定,深孔加工刀具的走偏现象直接影响被加工孔的直线度,造成被加工工件报废,所以在深孔加工过程中的实时检测就显得尤其重要。根据深孔加工系统的特点,将超声波测厚原理用于单管内排屑喷吸钻深孔加工在线监测中,通过检测被加工工件壁厚来判断刀具是否走偏,结果表明,该测试装置较好地解决了深孔钻削加工刀具走偏的监测问题。

高精度超声波测风仪的设计

设计了一种能用于低空风速风向测量的新型超声波测风仪。给出了超声波测风的基本原理,并对系统采用的互相关时延估计算法进行了分析,详细描述了超声波测风仪的系统结构和时序控制。实验证明:该系统可以精确测量风速与风向,并具有频响快、工作可靠等特点,可以用于机场区域低空风场情况的实时监测。

超声波测风系统中自适应时延估计算法的研究

在时差法超声波测风系统中,风速的测量精度受到时间延迟估计精度、两超声波传感器的距离精度等的影响。在后者一定的情况下,测风精度对时延估计精度提出了更高的要求。对此,采用了一种基于权值检测的最小均方误差(LMS)自适应时延估计算法,从而实现了高精度时延估计。计算机仿真与实际测试表明:该算法的估计精度满足了所研制的超声波测风系统的设计要求,能够用于机场区域低空风场情况的监测。

超声波测风仪风速的不同算法误差分析

超声波测风仪与气象业务用风向标测风仪相比具有诸多优势,可为气象业务中风向风速观测急需解决的较多问题提供解决方案。为促成超声波风速仪尽早在气象部门业务应用,同时解决资料同化等问题,研究和选择适用于超声波测风仪的风速平均(平滑)算法显得极为重要。为此,从超声波测风仪测量原理出发,介绍了超声波测风仪获取数据的特点;利用台站获取的超声波测风仪风速的秒数据,采用不同时段、不同平均(平滑)方法,计算风速多种形式的平均值,通过统计、分析和比较,获得了标量和矢量不同算法下风速平均值的特性差异及其之间的误差,进一步验证了标量平均大于矢量平均的结论。通过对超声波测风仪的风速算法研究及其误差分析,对减小因算法带来的风速测量误差提供方法,同时探讨了超声波测风仪在气象业务使用的可能和方向。

超声波测流在梯形渠道中的应用

超声波测流技术具有独特的优点：（1）采用非接触式测量方式，不破坏流场，无压力损失；（2）测流装置安装简便，使用灵活机动，维修方便；（3）没有机械可动部件，可直接测得瞬时流量和累计流量；（4）应用范围广；（5）测量精度高，它直接与檄机结合应用，自动化程度高．文中结合起声波测流的工作原理，分析了引起测量误差的各种因素，提出减小误差的具体措施，为我国在渠道测流中使用这项先进的测流技术提供了依据．

基于声波测温和LSSVM_GA的电厂NO_x排放建模与优化

因传统燃烧优化实验控制电厂NOx排放的方法很难满足复杂多变的燃烧工况,为更智能地对NOx排放进行监测和更方便地对其进行优化,对某电厂2#炉300 MW工况下NOx排放优化实验时的DCS内运行数据和声波测温系统内的温度分布数据进行采集。利用最小二乘支持向量机,以炉膛温度信息和其他影响NOx排放的主要因素为输入,以NOx排放浓度为输出建立NOx排放预测模型,在预测模型的基础上利用遗传算法对顶部4层分离燃尽风开度进行直接寻优,达到降低NOx排放的目的。结果表明:加入炉膛温度信息后的NOx排放模型准确度更高,遗传算法优化之后的NOx排放浓度显著降低,优化后参数更符合工程实际。

超声波测厚技术在埋地管道局部壁厚抽检中的应用

介绍了利用超声波测厚技术进行埋地管道壁厚抽测的检测、评价方法,举例说明了该技术在胜利油田的应用情况。结果表明,该方法数据采样准确,评价结果可靠,为指导无法实施内检及不适宜应用非开挖外检测的埋地管线的运行、维护、维修与更换提出了科学公正的检测数据与评价结果。

三维超声波测风仪原理与应用

超声波测风是超声波检测技术在气体介质中的一种新的应用。文章描述了三维超声波测风仪较之传统二维测风仪的优点,给出了超声波测风的原理并对其中的直接时差测风法作了详细介绍,最后给出了几种典型的三维超声波测风仪的应用领域。

核电压力管道表面粗糙度对超声波测厚数据的影响

分析了导致压力管道超声波测厚过程中数据发生异常的原因,并重点分析了管壁外表面粗糙度对超声波测厚结果的影响。使用了不同频率的超声波分别对不同表面粗糙度的压力管道试样进行了测厚,对比了各底面回波的脉冲宽度和延迟时间。试验结果表明管道外表面粗糙度对超声波测厚结果具有明显影响:表面粗糙较大时,测厚准确度下降。

在线监测与超声波测厚技术综合应用分析

随着原油性质的日益劣化,炼油装置的防腐蚀形势越来越严峻。经过几年的摸索和实验,利用腐蚀在线监测与超声波测厚技术相结合的方法,对炼油装置的腐蚀情况进行监测和防护,可互相取长补短,并能有效排查装置安全隐患,保证装置安全平稳运行。

超声波测厚在高炉炉身厚度监测中的应用

介绍了一种以STM32F103RB6单片机为核心的高炉炉身厚度测量系统的设计方法,给出了系统硬件结构图和软件流程图;详细分析了超声波脉冲信号发生电路及回波信号接收处理电路的工作过程;实验证明,该系统测量稳定性好、精度高,可满足高炉炉身厚度的测量要求。

在役油井管壁厚度超声波测量不确定度的评估

在役油井管壁厚超声波测量结果对其分级检测有着重要的影响。为评估油井管壁厚超声波测量结果的不确定度,根据油井管测厚方法,建立了数学模型,识别、分析了不确定度分量来源,简化计算得出给定置信率的测量不确定度,并简要说明测量结果表述的含意。通过以上分析和计算,建立了适宜于采用数字直读式超声波测厚仪的在役油井管壁厚超声波测量不确定度的评估步骤。

偶极子数字阵列声波测井仪中数据压缩的实现

本文根据声波信号的特点,在偶极子数字阵列声波测井仪中首次实现了LZW编码压缩,通过对压缩结果进行分析,本压缩算法完全满足压缩要求。

钢板超声波测厚仪测量误差及分析

使用超声波测厚仪检测钢板厚度时有时会存在较大的测量误差。分析了造成钢板测厚误差的原因。发现由于常用的超声波测厚仪的检测灵敏度非常高,会导致钢板内部存在的较小缺欠、分层、偏析、材质不均匀等材质缺陷影响了测厚精度和准确性。因此建议在使用超声波测厚仪出现异常读数时,需要使用超声波探伤仪对疑似异常位置进行探伤确认,排除材质缺陷,以免造成钢板测厚的误读和错误测量。

宽厚板超声波测厚异常原因分析

针对用超声波测厚仪进行宽厚板测厚时，厚度数值显示通常只有钢板厚度的一半情况，通过对测厚出现异常的钢板进行低倍分析、金相分析、拉伸断口分析，找出了异常情况产生的原因，并提出了相应的改进控制措施。

超声波测流在低水头电站的应用

从理论上和实践上 ,对低水头电站超声波测流进行了较为详细的研究 ,并以某水电站为例 ,对测流断面定位、声路布置和面积积分给出了一般方法 .