换能器阵列形式对指向性的影响

针对声波定向换能器阵列形式对指向性的影响问题,该文根据声波叠加原理,从理论上推导了圆形活塞换能器阵的三维指向性计算公式。在此基础上,利用该理论公式,对24个压电换能器阵元分别布为4×6阵列、5×5-1阵列、3×8阵列、2×12阵列的指向性进行了分析,发现不同阵列形式三维指向性存在明显差异;方阵在各方向上指向性近似相同,而长方形阵则随长宽比的增大,在长、宽方向上的指向性差异增大。

活塞式压力计活塞有效面积测量方法

近年来,活塞式压力计的量值传递需求不断增加,而传统的活塞压力计量传方法存在检定过程繁琐,操作经验要求高、测量程序耗时长的缺点。该文主要研究在量程范围在0.1~10 MPa以内,以差压变送器测量准确度等级0.01级及以下活塞式压力计活塞的有效面积,并通过静压试验提出差压变送器的选用标准。该方法减少配平两套活塞系统的烦琐流程和建立流体静力平衡的冗长等待,提升工作效率,降低操作难度,重复性和稳定性达到传统法的水平,具有显著的社会效益和经济价值。

典型活塞换能器声场分布及其指向性

为了比较分析形状各异的声源声场分布及指向特性,利用瑞利积分和加法定理,计算出5种典型活塞声源辐射声场的远场声压分布和指向性函数,分析了辐射频率和几何尺寸对指向性的影响,并采用MATLAB进行二维及三维的仿真模拟。结果表明,方形(环)活塞的指向性要好于等面积的圆形(环)活塞的指向性;在活塞尺寸不变的情况下,频率增大,所有形状活塞换能器指向性均增强;当频率和外径不变时,内径尺寸对环形活塞指向性影响较小;当频率和内径不变时,外径越大,环形活塞指向性越好。

一种低旁瓣圆形活塞高频换能器研究

文章主要研究了一种低旁瓣圆形活塞高频换能器,采用去环非均匀分布方法实现低旁瓣,推导了去环非均匀圆形活塞换能器的指向性函数表达式,建立了指向性仿真模型,并采用Matlab软件进行仿真优化,对不同去环位置和不同去环宽度的圆形活塞换能器旁瓣级变化规律进行了分析,并通过添加匹配层拓展带宽。制作了一款低旁瓣圆形活塞宽带高频换能器,并进行测量。实测结果与仿真基本一致,换能器实测最大旁瓣级为−22.4 dB,较均匀圆形活塞换能器旁瓣级降低了4.8 dB,中心频率为325 kHz,−3 dB带宽为150 kHz。

轴向柱塞泵滑靴副润滑膜的测量方法比较

比较了国内外轴向柱塞泵滑靴副润滑膜测量方法,并且根据位移传感器的安装位置对滑靴副润滑膜测量方法进行了分类。作者选择了一种方法,搭建了轴向柱塞泵的滑靴副润滑特性试验台,此试验台可以进行高压高转速大流量泵的滑靴油膜厚度测量研究,可以进行各种模拟工况下的滑靴副的润滑特性的实验研究。

Jaeger法测定液体表面张力系数实验装置的改进

农业生产上经常会遇到要研究液体表面张力,测量表面张力系数的问题。为此,对Jaeger法测定液体表面张力系数的实验原理、方法及仪器进行了分析研究;同时,对实验装置进行了改进,设计了复合活塞加压装置,使其更容易控制气泡生成速度,实现了无水加压。同时,应用扩散硅气体压力传感器测量压强,实现了非电量电测、数字显示、直观易读,能够更准确地测得气泡最大压强,提高了液体表面张力系数的测量精度。

活塞压力计自动化校准方法研究

利用高精度压力传感器作为原位传递标准,提出了一种活塞压力计校准新方法。对传感器的分辨率和短期稳定性进行了测试,并评估了传感器线性系数对校准结果的影响。对比研究了新方法和传统方法的校准结果,两者的不确定度均约为5×10^(-6)(k=1),且在不确定度范围内是一致的。在新方法的基础上研制了活塞压力计自动化校准装置,实现了压力控制、阀门操作和数据采集等功能的自动化。该自动化装置提高了活塞压力计校准的效率。

基于角谱法分析圆形活塞声源近场声特性

圆形活塞的声辐射应用较广,大多数超声检测应用中所用的声源,都可视为活塞式辐射器。利用角谱法分析了传播波和倏逝波在声场轴线上的分布与空间位置、声源半径及辐射频率间的关系,通过比较两种波的声压幅值确定了倏逝波的有效传播距离。利用近场声全息(NAH)理论计算了倏逝波在换能器近场空间的声压分布,并对结果进行误差分析。仿真结果表明,基于空间傅里叶变换的角谱法和NAH法均可准确反映圆形活塞辐射近场声压呈现数衰减的分布规律。

涡流法判断铝硅合金活塞变质效果的方法

铝硅合金变质前后组织中共晶硅的形态发生明显变化 ,导致材料电导率改变。应用涡流传感器采集不同变质效果的试块或活塞的电信号 。

旋转导向液压系统关键部件测试平台研制

针对旋转导向液压系统工作可靠性验证,研发了一种可以测试旋转导向仪器液压系统关键部件性能的平台。实际应用表明,该测试平台可以完成微型柱塞泵工作性能参数的数字化测试,功能检验和效率评估功能,满足科研与工程使用的测试要求。

船用柴油机活塞环磨损磁监测技术研究

本文以RTA52U型船舶柴油机为研究对象，建立了活塞-活塞环-气缸套-磁阻传感器的磁三维有限元计算模型，计算分析揭示了活塞环的磨损量与监测点磁场特征值的变化存在单一的对应规律；研制了活塞环磨损的磁阻传感器和标定试验台，标定证实了传感器其可满足活塞环磨损范围宽、分辨率高的技术要求；实船试验验证了三维计算模型的准确性及监测技术的可诊断性。

基于相位调整的三维超声微操纵技术

为了将超声辐射力应用到微机电系统领域,以达到对微构件进行无损、非接触遥操纵的目的,开展了三维超声辐射力场合成的理论与实验研究,提出了基于相位调整的三维超声微操纵技术.在研究单个圆形平面活塞换能器声场分布以及声场和辐射力关系的基础上,将以相同频率驱动的4个平面活塞换能器呈正四面体放置,利用声波合成原理获得三维超声驻波场,通过调整各个换能器发射信号相位之间的关系实现对微构件在空间范围内的俘获、移动、释放等操纵.实验结果表明,该技术能够有效地实现对微构件的三维操纵,具有响应速度快、定位精度高、易于控制、操纵范围广等优点.

均匀活塞阵辐射声场研究

主要研究了均匀活塞阵的近-远场的辐射声场。首先利用点源声波干涉原理建立均匀点源活塞阵的辐射声场理论,进而推导均匀活塞阵的近-远场的辐射声场函数表达式,并采用Matlab软件仿真了近-远场的辐射声场,分析了近-远场的声场变化规律、声轴方向声压的变化规律和旁瓣级的变化规律。通过与实测的80 kHz均匀活塞阵换能器近-远场的辐射声场对比,表明了实测结果与仿真结果基本一致,验证了理论与测量方法的可行性,能够为实际测量工作提供指导。

活塞镗孔挖槽机床电气控制系统的设计

本文阐述了活塞镗孔挖槽机床的结构及工作原理,详细介绍了采用可编程序控制器和变频器实现电气控制的具体方案,给出了电气控制系统的硬件电路图、程序流程图。该电气设计方案采用分时控制方法和可靠的控制技术,实现了一台变频器对两台电动机的控制。采用模块化编程方法、软硬件可靠性设计技术,实现控制系统的设计。

基于声学参量阵一种机场驱鸟新方法的探究

在机场发生鸟撞一直以来是飞行安全中的一个重要威胁,现阶段国际上通常采用的是对鸟类无伤害的驱鸟方法,这些方法都面临着鸟类已经产生了适应习惯性了,起不到应有的驱鸟作用。本文提出了基于声学参量阵的驱鸟方法以解决信号刺激与习惯化的矛盾,从而达到机场无害驱鸟。

气体活塞式压力计基准量值传递自动化研究

研制和改进了基于传感器辅助方法的活塞式压力计自动化校准系统,介绍了基于LabVIEW编制的校准软件的组成和功能。通过与传统方法的比对,实验研究了自动校准系统应用于气体活塞式压力计国家基准量值传递工作的可靠性。研究表明,传感器系数γ与1的偏差和相对压差β的乘积小于10^(-6)时,γ可作为1处理;测量上限为7MPa的反压型气体活塞,全量程和半量程的拟合数据表明活塞的压力形变具有一定的非线性,因此对于高压活塞应进行全量程校准;PG7607活塞底座发热导致0.33℃的活塞温度测量误差,由此产生3×10^(-6)的压力测量误差,对于压力基准是不可忽略的;180 kPa、360 kPa和3 MPa活塞的2种方法校准结果偏差分别约为标准不确定度的10%、1%和2%,验证了自动化校准系统的高可靠性。

高斯展开法计算各向异性介质中的声场分布

声场分布一般使用Fresnel积分或瑞利表面积分来计算.由于这类积分的强烈振荡性,直接数值积分,即通常的广义点源叠加方法(GPSS),计算比较复杂.Wen和Breazeale将声源分布函数表示成一组高斯函数之和,从而场积分简化为一组高斯束函数叠加,避开了复杂的数值积分.Spies等将此方法推广应用到圆形活塞换能器在横向各向同性固体中的声场分布的计算.本文在Spies等人的研究基础上提出了一种计算任意分布矩形活塞换能器在各向异性(横向各向同性)介质中声场分布的方法,突破了以往对于换能器必须是圆形轴对称的限制.这种方法较GPSS更为简单且有效.

环状活塞换能器的声镊子研究

随着生物医学和工业领域对纳米粒子的非接触式操控需求的日益强烈,对新型声镊子的设计提出更高的要求.在忽略球粒子所在液体的粘滞力和声损耗的前提下,利用球散射法计算了环状换能器对轴向球粒子的声辐射力,在理论上发现环状换能器捕获轴向上球粒子的可能性.球散射法既可以应用于远大于波长的粒子,也可以用于远小于波长的粒子,具有普遍适用性.根据理论结果发现声辐射力受球粒子与换能器之间的距离,环状换能器内外半径大小,球粒子的大小以及材料特性等因素的影响.而且环状换能器的近场区存在着一些声辐射拉力区.声辐射拉力区随着环状换能器外半径,内半径的改变而发生相应变化.环状活塞换能器对轴向球状粒子的声辐射力特性可以用来设计新式声镊子装置,其中空位置可以用来放置监控设备来监控操纵粒子,或者安装机械操控装置以改变换能器的位置和方向.这些理论和计算结果对单声源声镊子的实现具有指导意义.

基于CAN总线的活塞销外圆直径监测系统

针对活塞销生产质量现场监测的现状,设计了一种基于CAN总线技术与数据库技术的监测系统,实现了活塞销外圆直径的在线检测和测量数据的统一管理。该系统将电涡流传感器作为主要测量器件,结合STC89C58单片机与CAN接口器件设计数据采集节点,利用Delph i语言设计数据库和用户界面实现测量数据和结果的存储和实时显示。实验证明:系统运行稳定,测量结果准确。

一种低旁瓣非均匀圆形活塞换能器的设计

针对水声换能器的指向性旁瓣级问题,该文提出了一种低旁瓣非均匀圆形活塞平面水声换能器。该换能器在均匀圆形活塞换能器的基础上,采取去双环分布方法去除均匀圆形活塞换能器部分压电相体积,改变换能器结构,实现了抑制旁瓣的效果。以均匀连续平面活塞阵为基础,该文推导了去双环圆形平面活塞阵指向性函数,并采用Matlab对该指向性函数求解,分析两个环的位置和宽度随换能器指向性最大旁瓣级的变化规律,根据优化结果确定了换能器的最优尺寸。通过有限元仿真分析表明,该去双环圆形活塞换能器指向性最大旁瓣级为-25.3 dB,与均匀圆形活塞换能器相比,最大旁瓣级降低了8.3 dB,实现了旁瓣抑制,有效降低了最大旁瓣级。