三维温度场声学CT重建中的声波路径选择

为了优化三维温度场声学CT重建系统,对声波路径的合理选择进行了仿真研究.将20个声波收发器布置在长方体被测区域的周围,分别考虑了4种声波路径选择方式,保留了非重复的所有路径、去除了长方体棱边上的路径、去除了长方体侧面上的路径和去除了长方体表面上的路径.用相对误差、均方根误差等指标,评价了温度场的重建质量.结果表明,声波路径的选择方式对温度场重建具有明显影响.合理地选择声波路径,可以降低声学CT法温度场重建的误差和计算量.

基于声波传播路径模拟的温度场重建算法研究

在最小二乘温度场重建算法基础上,提出一种基于声波传播路径模拟的二维温度场重建算法,该算法利用声波折射原理,考虑声波传播路径的弯曲效应,通过插值方法模拟实际声波传播路径。仿真结果表明:该算法不但可实现声波传播路径弯曲的自动修正,而且可同时进行温度场的重建,与最小二乘温度场重建算法相比,该算法可显著提高温度场重建精度。

基于超声波散射分析的富余水深检测系统

为了防止升船机船厢搁浅事故的发生,开发了一套基于超声波散射分析的富余水深检测系统。该系统基于水下超声波传输时遇到障碍物发生散射的特性,通过FPGA控制超声波发射阵列在升船机船厢内构建多个横向的超声波相对路径,并通过接收阵列采集声压数据,将数据发送给富裕水深检测软件进行数据的线性回归分析及富余水深的计算。该系统已应用于向家坝升船机船厢内,具有稳定性强、安装方便、实时性高等优点。

声层析成像仓储粮食温度监测方法

为了更及时地发现仓储粮食中存在的热点,提出了声层析成像仓储粮食温度监测方法.推导了粮食中声波传播时间与粮食温度的函数关系,定义声速转换因子,将粮食中的测量声速转换成相同温度、相同气体自由空间中的声速,建立了声学法储粮温度测量模型.分析了声速转换因子的影响因素及应对措施,开发了基于虚拟仪器的声层析成像温度监测实验系统.以大豆填充实验粮仓,对系统各声波路径的实测声速分布规律进行研究并提出修正转换方法,对电加热器形成的三种粮食温度分布进行了重建实验.结果表明,重建图像能够清晰地反映大豆中的热点位置和热点温度.因此,声层析成像仓储粮食温度监测方法有望应用于储粮中的热点监测.

声学CT储粮温度监测收发器阵列设计

针对声波收发器阵列设计的合理性直接影响声学CT系统的测量实时性及温度场重建精度等问题,提出了声学CT储粮温度监测收发器阵列设计方法.该方法对围绕圆筒形仓布置的声波收发器数量、布局和有效声波路径选择等参数进行了计算机仿真设计.三种典型的三维模型温度场重建结果表明,有效声波传播路径选择、收发器布置的层数、每层布置收发器的个数都会对模型温度场重建质量产生较大影响.通过对声波收发器阵列的仿真设计,可优化收发器阵列各参数,提高声学CT系统的性能和温度场重建精度.

变密度测井双层套管固井质量评价

简要介绍了双层套管变密度测井时声波传播路径，分析出双层套管不同胶结情况下的首波幅度及波列特征，并通过测井实例得出了变密度测井评价双层套管固井质量的方法。