声学测量中的声速补偿技术

在各种目的的声学测量中,所要确定的基本参量一般都是传播时间差.因而在通过时域或频域途径测定了时差之后,即可根据相应的计算公式确定待测的物理量大小.

基于BP神经网络的超声波温湿度补偿算法研究与应用

针对传统超声波测距中受到温度和湿度影响较大,提出一种基于BP神经网络的超声波传感器温湿度补偿算法。通过对不同温度和湿度环境下做标定实验,设计了超声波传感器BP神经网络补偿模型。采用BP神经网络对不同温湿度环境下的声速样本进行训练,得到了网络的权值和阈值。通过STM32单片机编程实现温湿度补偿下的超声波测距。实际测试结果表明,该算法能够有效地补偿超声波传感器的温湿度非线性误差,在温度为-30~30℃,湿度在0%~80%范围内,对声速进行补偿,使测量误差降低到1%以内。

3600声波面板与83系列声速仪的配接

引进的3600测井设备,目前地面系统大都完好,而井下仪器多数已濒临报废。为了延长这些仪器、设备的寿命,发挥它们的作用和经济效益,我们用国产83系列的井下仪配接3600地面设备,取得了成功,效果良好。

虚源法辅助的高效波导不变量被动测距技术

针对水声通信网络节点拓扑结构测量需求,本文研究了基于波导不变量的高精度被动测距算法,为解决波导不变量法计算量大的问题,提出了一种虚源法辅助的高效率节点间距离测量算法。考虑到海水中的声速受海水的温度,盐度,深度等因素影响,故采用声速补偿方法得到更合适的声速,从而提高测距精度。仿真结果表明,结合声速补偿的虚源法测距结果误差明显下降。在结合声速补偿虚源法缩小测距范围的基础下,波导不变量精确测距的计算量明显降低,同时测距结果精度也得到提高。从而得出结论,基于结合声速补偿虚源法的波导不变量被动测距技术可以在降低计算量的同时实现精确测距。

LNG超低温管道腐蚀电磁超声检测技术

管道是储运液化石油气(LNG)的重要方式,由于LNG内部杂质具有一定的腐蚀性,因此需要对LNG管道进行厚度检测。LNG接收站管道为超低温(-160℃)工况,常规压电超声测厚技术需要耦合剂,难以用于该管道的厚度测量。并且超声在超低温下的声速相比常温下的变化较大,需要设计一种试验装置测量超声在超低温管道中的传播声速。采用非接触式电磁超声技术,通过设计低温与超低温恒温实验装置,测试得到了LNG管道材料的温度-声速补偿曲线。现场测试表明,电磁超声技术能够实现对LNG超低温管道腐蚀厚度的测量。

基于CPLD的超声波流量计的设计与实现

以ALTERA的EPM7128SLC84-15用作超声波信号处理,采用PHILIPS的LPC2148作为处理器,发挥CPLD内部逻辑资源丰富的优势,可以显著提高计时精度。系统分为变送器和主仪器两部分。变送器部分主要负责前端传感器的驱动、数据的计算和处理、回波信号的变送。主仪器则负责将前端传过来的数据进行处理,并提供人机交互接口。用标准杆法测定声速,可以有效的补偿外部干扰因素的影响。