超声相控线阵探头参数对波束形成的影响研究

超声探伤是工业中常用的一种无损检测方法,在实际探伤过程中,正确选择超声波探头参数对探伤效果十分明显,具有重要意义。以往为了表征探头特性,常引入探头参数对指向性的影响,但探头类型不尽相同,指向性函数的类型也有所不同。为减小主瓣宽度角,降低旁瓣幅度,保证探伤效果,文中基于波束形成算法理论,建立回波合成信号模型,优化参数使其简化,模型简单,通过仿真分析了不同超声相控线阵探头的阵元数、阵元间距、宽度以及探头频率对波束形成的影响并总结出规律,有助于选择探头参数,为超声相控线阵探头的设计提供了依据。

同轴探头测量电磁参数的变频率法研究

基于频率是反射系数的独立变量和材料电磁参数本身是频率的函数的事实，本文利用扫频插值思想提出了同轴探头测量介电常数和磁导率的变频率法新技术。推导了反射系数的谱域全波模型，从实验上验证了变频率法的可行性。该方法只需要一次扫频反射测量，可以减少误差因素，简化测量手续，从而实现现场宽带快速测量。

用斜探头激发的兰姆波对三层板参数进行反演测试研究

超声无损检测中逆问题（反演）的研究在众多的工业领域有广阔的应用前景。本文利用多模式兰姆波速度测量建立了一种基于误差函数的三层板参数反演算法;结合快速傅里叶变换（FFT）及自回归（AR）模型,还提出了一种用于精确检测多模式超声波相速度的“混合”谱估计方法。实验工作由两个普通的斜探头在三层复合结构的同一面激发与接收多模式兰姆波,通过反演得到此三层结构中的多个参数（厚度及其中某层的纵横波声速）,实验测试所得到的反演结果与参数的实际值符合得较好。

采用RLC激励的EMAT圆柱探头设计参数分析

电磁超声换能器(EMAT)的线圈探头是激发和接收检测信号的传感器,为获得满足检测需要的具有一定频率和幅值的超声信号,需要对线圈探头进行合理的结构设计,以提高检测效率。在介绍RLC脉冲激励源原理的基础上,提出了空心圆柱线圈探头,并针对探头在激励和换能过程中的双重作用,详细分析了线圈探头的各种参数对激励信号源和检测效能的影响,为采用RLC脉冲放电激励的线圈探头设计提供了理论和实际指导。依据分析结果,设计了探头线圈和实验检测系统,证明了理论分析的正确性。

探头参数对变面积电涡流传感器的影响及仿真研究

变面积电涡流传感器数学模型相对比较复杂。从变面积电涡流传感器的原理出发，通过简明的计算模型进行了数学仿真。在得到这种传感器的电感曲线的基础上，分析了线圈的几何参数对传感器性能的影响。

利用开口同轴探头法测量混凝土块等效电参数

基于终端开路同轴探头法,利用谱域准静态模型,开发了一套建筑用混凝土块等效电参数测量系统。测量混凝土样品制作简单,只需使样品上下两面光滑平整即可,且满足宽频带要求。利用开口同轴探头法测量了两种现有混凝土块的相对复介电常数并推导出其等效电导率,其结果能够较好地符合参考值。通过对测量结果的分析得到,不同砂子和水泥比率混凝土样品的相对偏差在0.9～1.8 GHz时不超过7%,钢筋对混凝土介电特性的影响较大,在0.5～1.8 GHz时钢筋上方的测试点电容率位于8～10之间,而无钢筋测试点则为5～7之间。

电流探头S参数校准方法的研究

采用S参数法对电流探头特性进行校准,讨论S参数校准过程中的具体技术细节,并与传统校准方法的校准结果进行比较。经验证,电流探头的S参数法校准结果真实可信,尤其适合100MHz以上电流探头的特性校准。在此基础上,利用注入电流探头对同轴电缆的屏蔽衰减进行了测试分析。

超声相控线阵探头线列参数对波束指向性的影响

在超声相控阵检测过程中,为消除栅瓣,降低旁瓣,减小主瓣角宽度,通过仿真的方法系统地讨论了超声相控线阵探头的阵元数、阵元间距、偏转角度和阵元宽度对指向性和声场的影响。得到了线列参数与指向性的关系,为超声相控线阵探头的设计优化提供了依据。

水浸探头声场参数对缺陷评定的影响

通过采用不同探头对同一零件进行水浸超声检测和缺陷评定结果的对比,分析了水浸探头的声场参数对缺陷评定结果的影响。试验结果对日后的检测参数确定和缺陷评定有一定的参考价值。

探头结构对阶跃温升法测量生物组织热物理参数的影响

采用阶跃温升法可以测量生物组织热物理参数。但是,阶跃温升法在推导时认为其测量探头是由单一的热敏材料构成的,探头输入功率在探头中均匀分布。而实际的探头多为复合结构,并且探头输入功率在探头中的分布也是不均匀的。本研究通过构建采用复合结构探头时阶跃温升法的数学模型,并对之进行数值模拟,分析了探头结构对阶跃温升法测量生物组织热物理参数的影响;进而通过对探头温升的稳态分析,阐述了探头参数标定值的物理意义。结果表明,对于复合结构的热敏电阻探头,在对探头半径及探头热导率进行标定后,仍然可以采用阶跃温升法来测量生物组织的热物理参数。

超声波流量计探头参数的选择

以时差法为例 ,分析了超声波探头中超声射线入射角及振荡频率对测量精度的影响 ,给出了探头的选择原则。

正常兔肝在不同频率探头下纹理参数的对比

目的 研究在不同频率探头的情况下，同一种组织的超声纹理参数的变化，探讨Ｂ 超探头的工作频率对Ｂ超图像纹理参数数值的影响。方法 分别采用３５ 兆赫及５ 兆赫的探头对１０ 只新西兰家兔的肝脏Ｂ超图像进行采集，并进行图像纹理分析。结果 发现对应的各项纹理参数其平均值均有不同程度的变化。结论 作为定量分析的一种方法，Ｂ超图像纹理参数的数值是与Ｂ超探头的工作频率有关的。

评价光纤水听器探头的性能参数

光纤水听器声学性能的准确评价一直是人们非常关心的问题。简要叙述了相位干涉型光纤水听器的工作原理,指出了光纤水听器探头和光纤水听器系统的区别。作为光纤水听器的关键技术之一,光纤水听器探头声学性能的测试还没有明确的规范或标准。为此,提出了有关评价光纤水听器探头声学性能的参数,如相移灵敏度、加速度相移灵敏度、相对加速度相移灵敏度、指向性、相移灵敏度随静水压的变化、相移灵敏度随温度的变化等的定义,并给出了相关的表达式,对准确测量和评价光纤水听器探头的声学性能有一定的借鉴意义。并希望通过这样的讨论,促进光纤水听器探头性能测试的规范和相关标准的制定。

四探头三参数组合测井仪现场施工与资料解释的质量管理

介绍了如何做好四探头三参数组合测井仪的现场施工与测井资料解释的质量管理,提高测井水平。规定了微差井温、磁性定位和自然伽玛这三个参数在生产测井中的施工方法及资料解释标准。

测量生物组织热物性参数的热敏电阻探头

在介入式肝癌热疗过程中需要测量组织的热物性参数 ,因此介绍了一种用超小型热敏电阻珠构成的探头的结构特性。探头在测量时既作加热元件 ,又作感温元件 ,测量系统采用负反馈原理。为了给后期测量提供数据 ,对热敏电阻珠本身的温度 /阻值特性进行了研究探索 ,得出温度 -阻值关系曲线。

非铁磁性金属材料脉冲涡流测厚探头参数的仿真分析

目的:研究探头参数对非铁磁性金属材料脉冲涡流测厚的影响。方法:利用ANSYS仿真软件建立模型,提取检测线圈上的电压值,将差分信号峰值变化与壁厚变化的比值定义为测厚灵敏度,以灵敏度为评价指标对探头参数进行分析。结果:对激励线圈以及磁芯的尺寸参数分别建立了以2 mm为步进的38～50 mm壁厚的仿真模型,求出了各激励线圈高度、宽度和内径以及磁芯尺寸参数下脉冲涡流测厚的灵敏度。结论:激励线圈的内径越大、宽度越宽、高度越小,脉冲涡流测厚的灵敏度越高。

腔式束流位置探头初步束流实验与参数仿真

针对下一代FEL装置束流位置精确测量的需求,中国科学院上海应用物理研究所研制了5712MHz高Q腔式BPM测量系统样机。其中ADC分辨率及数据长度是影响系统位置分辨率的关键参数。为寻求参数的最优化,采用束流实验结合蒙特卡洛的方法对此问题进行了研究。利用上海深紫外自由电子激光装置标定了探头位置因予,在此基础上采用蒙特卡洛方法,分别对射频采样、中频采样数据采集处理方法中的数据长度、ADC的分辨率要求进行了仿真。结果表明,射频采样方法由于现有超高速ADC分辨率的限制,难以实现亚微米量级的精确测量,更适合于样机的快速参数验证与评估;中频采样方法可充分发挥百MHz ADC高分辨率的优点,当ADC分辨率高于14位时,系统位置分辨率即可好于亚微米,是腔式BPM系统在线数据采集处理的最优选择。采用FFT方法对本样机信号进行处理,射频采样和中频采样的最优数据长度分别为8192点、256点。

脉冲回波法与水听器法测量超声探头声场参数比较研究

针对美国ASTM E1065中提及的脉冲回波法与水听器法，通过在〈10 MHz频率范围内的实验，比较了这两种方法在评价平面超声探头与聚焦超声探头声场参数的一致性。实验表明，针对超声探头辐射声场参数的测量，在合理选择小球参数的基础上采用脉冲回波法与水听器法具有较好的测量一致性，而水听器法则提供了一种具有量值可溯源的超声探头评价与校准方法。

斜探头性能参数测试的不确定度评定

测量不确定度是评定测量结果的重要参数。超声波检测是最常用的无损检测方法之一,探头是超声波探伤仪的重要组成部分,它的性能是检测工作得以顺利进行的关键。在检测工作进行之前,对其各性能参数进行准确测试,是提高缺陷定位准确性的重要手段。以超声波检测用斜探头性能参数测试实验为例,说明不确定度评定在无损检测定量分析中的作用。实验依据专业标准JB/T10062-1999的规定,对探头的前沿长度、K值、偏离角度进行了测试,从仪器、方法等方面,对测试结果进行了不确定度评定,试图提出一些建设性改进方案,以提高缺陷定位的准确性。

便携式多参数荧光探头溶解氧测定仪的应用分析

随着国家强化对地表水资源质量的监管,监测站点数量、频次、项目快速增长,综合性指标五日生化需氧量的测定对检测效率和检测质量的制约日渐突出。在保证检测质量的前提下,以减少人员操作环节,提高检测效率为目的,基于国家标准方法建立了便携式多参数测定仪荧光探头测定地表水体中五日生化需氧量含量的检测方法,增加了选取BOD5小于1.5 mg/L以下的天然地表水作为稀释接种水;增加了现场气压或海拔高度下的饱和溶解氧作为辅助判断样品是否稀释的判断依据。以碘量法为对照对不同海拔高度、温度的地表水样品以及质控样品进行对比测定,得到天然样品测定相对偏差均小于9%,质控样品结果符合质量控制要求。所建议的方法可以用于地表水中BOD5的日常检测。