超声波应用于稠油降黏的实验研究

稠油在我国已探明的储量中占比50%以上,而它的高密度、高黏度等特征使得其开采和运输的难度极大,因此,稠油降黏意义重大。超声波技术在稠油降黏的应用中已取得了一定的成效,但尚未得到现场大规模应用。为探究超声波在稠油降黏过程中的作用规律,基于室内实验设计了包括超声波发生器、流变仪、电子天平、恒温水浴等仪器组成的超声稠油降黏评价测试平台。在测试平台上,观测了超声波发生器的电功率、超声作用时间以及油样初始黏度对稠油降黏效果的影响。结果表明,只有在一定的条件下,超声波技术在稠油降黏中的应用才能取得较好的效果,说明了超声波技术对于稠油降黏以及油井的增产增注具有适用性。目前看来,超声波降黏技术在油田现场实际井中的应用及其降黏机理还需进一步深入的研究。

汽车点焊超声波检测技术发展与趋势

电阻点焊在汽车工业是一种最常用的焊接方式。电阻点焊焊接过程短暂而复杂,焊接过程中熔核的形成不可见,容易出现各种不同类型的焊接缺陷。因此,对点焊接头进行监测和检测是非常必要的。点焊无损检测中最重要的手段是超声波检测。首先对汽车车身点焊的质量检测与监测手段进行综述,然后着重论述点焊超声波检测技术、点焊超声波检测系统的分类与产品现状、点焊超声波检测的信号处理方法、成像技术等关键问题,最后总结当前面临的主要难题,并预测未来的发展趋势。

关于医用超声探头卫生学问题的国际视野

医用超声探头属于重复使用的医疗器械部件。在放置和使用过程中,通过与耦合媒质、患者身体、医务人员及周围环境的接触而不可避免地沾染微生物,因此按照一定规范对其进行清洁、消毒、灭菌等净化处理是完全必要的。自20世纪90年代至今,国内外已经开展了一些工作,并积累了一定经验,一些国家还制定了专门制度。为促进国内医用超声探头净化工作的推广与提升,本文列出重要文献以供参阅。

超声影像设备质量保证用体模国产化和标准化的迄今发展

体模、试件是超声影像设备性能检测和质量保证的关键技术手段。本文描述其国产化、标准化的发展历程和现状,并为此阐释了若干重要定义,归纳了表征超声影像设备技术性能的主要参数。

医用超声耦合剂使用规范亟待制定

医用超声耦合剂是在超声诊疗过程中涂覆、充填于探头或治疗头与人体组织之间用以透射(传输)声波的中介媒质,为医学临床不可或缺,但因其不洁所致医院感染严重威胁患者身体健康和生命安全。在相关产品标准中规定允许存在的菌落数和不可检出致病菌虽属必要,但所针对的仅仅是生产环节和制造商。卫生主管部门制定的医疗器械消毒技术规范严谨、详细,却不适用于耦合剂,使得源于耦合剂的医院感染事件难以避免。制定包括防止污染和正确选用在内的使用规范,并配合以教育培训和监督检查,才能切实保证医用超声耦合剂的临床安全。

关于骨质疏松超声诊断仪器亟待厘清的若干基本概念

继双能X线吸收仪之后,定量超声测骨仪器逐渐从群体筛查发展为筛查兼诊断手段,从补充、辅助工具进化成为潜在的主力。然而,在骨质疏松和骨折问题的本质,超声测骨仪器的产品名称、检测参数、派生参数、声学特性参数与骨矿密度相关性、产品性能表征与检验等方面,国内外均存在严重误读。本文就所涉及的一系列基本概念作了系统厘清,以期推动该类产品的科学、健康发展。

计算机辅助多模态融合超声诊断乳腺良恶性肿瘤

目的观察利用深度学习(DL)融合常规超声和超声弹性成像诊断乳腺良、恶性肿瘤的效能。方法利用DL卷积神经网络(CNN)提取乳腺肿瘤超声灰阶与超声弹性特征,并进行多模态融合,评价融合弹性图像或弹性比值等不同信息方式对乳腺良、恶性肿瘤的诊断效能;绘制受试者工作特征(ROC)曲线,计算曲线下面积(AUC),评估多模态融合模型的诊断效能。结果多模态融合模型鉴别乳腺良、恶性肿物的效能优于单模态常规超声或弹性模型,其中融合灰阶与弹性图像模型鉴别诊断效能优于融合灰阶与弹性比值模型,分类准确率达93.51%,敏感度为94.88%,特异度为92.25%,AUC达0.975。结论计算机辅助多模态融合有助于提高超声对乳腺良、恶性肿瘤的诊断效能。

差分负载式无线无源声表面波应变传感器研究

在用声表面波(SAW)传感器直接测量应变时,易受到环境温度的干扰,将不可避免地产生力温耦合效应。针对该问题,该文提出了一种新型的外接应变传感器负载,并采用了差分结构的无线无源SAW应变传感器设计方法。传感器采用双通道SAW反射型延迟线作为无线传感系统的应答器,其中一个通道外接力容性应变片作为外接负载传感器以感知应变量,另外一个通道则外接参考负载以差分抵消测试环境温度变化的影响。该文结合耦合模理论,仿真了负载容性应变传感器电容变化引起的SAW传感系统响应特性。最后通过实验验证了这种差分负载式SAW应变传感器的可行性与有效性。

一种可用于重油降粘的大功率超声换能器设计

基于夹心式压电换能器基本原理,设计了一种可用于井口重油降粘和高凝油降凝的工业规模应用的大功率压电超声换能器,其工作频率为16.86kHz,输入电功率为500W,可在100℃高温环境下长时间连续工作。首先根据工作环境需要设计了换能器模型,结合等效电路法和传输矩阵法,计算了换能器满足谐振频率条件的各部分参数;通过有限元仿真软件ANSYS对换能器进行了模态分析和谐响应分析,确定了换能器的最佳工作模态和工作频率。根据仿真模型,制作了工程样机,通过阻抗分析仪测得其实际的工作频率与仿真结果的误差为0.5%。这种大功率压电超声换能器有望在重油降粘以及超声处理工业中得到规模化应用。

基于轻量化YOLO网络的实时X射线焊缝缺陷检测

X射线无损检测是进行焊缝焊接质量检查的重要方法,为了提高射线评片效率和准确率,本文提出了基于轻量化YOLO网络的实时X射线焊缝缺陷检测方法。首先,在分析焊缝射线检测图像特征的基础上,为提升焊缝图像缺陷检测精度与速度,设计了级联缺陷检测模型,先使用经过轻量化设计的焊缝定位网络定位缺陷集中分布的焊缝区域,再使用滑窗裁剪操作,将切割的小图输入到缺陷检测网络中进行精准的缺陷检测。然后,为了应对缺陷样本过少导致的网络过拟合问题,本文提出了基于负样本正常图像的Copy-Pasting数据增强策略,提升了缺陷检测精度。实验结果表明,本文提出的方法能够有效降低网络模型大小,同时mAP0.5达到99.5%,精确率99.8%,召回率99.6%,检测速度在20 frame/s至33 frame/s,能够满足实时辅助评片的要求。

声空化工程初步

声空化气泡内的高温、高压和高密度是声空化工程的机理和基础。该文简要回顾了国内外声空化理论和实验研究的进展,针对当前在液体中进行工业规模声处理等声能应用方面的现状和存在的问题,提出了扩大声能应用的一种可能途径——声空化空间分布控制并在实验室内进行了实验研究。结果表明该方法具有可行性。在此基础上,文中给出了基于空化空间分布控制方法在稠油井口辅助降黏和高固污泥预处理方面取得声空化工程初步应用的两个例子。现场的试验结果表明,这两种声空化工程化样机在实际现场工况条件下,均取得了较好的应用效果。最后,对当前声空化工程应用前景进行了初步探讨。

用于硫化氢快速检测的声表面波传感器设计

将三乙醇胺针对硫化氢(H2S)的特异选择性吸附与声表面波传感技术的快速与高灵敏响应特点相结合,提出了一种基于声表面波的硫化氢快速检测技术.利用滴涂方法实验制备了在声表面波传播路径表面沉积三乙醇胺的延迟线型传感器件,并结合差分鉴相电路,研制出新型SAW硫化氢气体传感系统样机.实验结果表明:所研制的声表面波硫化氢传感器具有快速响应(≤29.9 s)、高灵敏度(2.81 mV·mg^-1·m^3)和较低的检测下限(0.21 mg/m^3)的特点,在硫化物快速监测应用领域具有良好的应用前景.

Movidius^TM神经计算棒的测评

Intel神经计算棒(NCS),世界上首个基于USB模式的深度学习推理工具和独立的人工智能(AI)加速器,作为最近流行的深度学习开发工具,适用于低功耗下的终端AI应用场景。针对NCS的高速计算优势,本文将NCS与CPU、GPU一起进行性能对比。首先,通过SqueezeNet模型来对比树莓派CPU、GPU、Pi+NCS三种工具的图片分类检测速度;其次,在同一张图片同时运行车辆类型和车牌检测2个模型,进一步进行PC CPU与NCS的性能对比。实验结果表明,NCS在低功耗的前提下具有高性能的运算能力,更适用于广泛的移动和嵌入式视觉设备。

基于编码融合的心电图身份识别方法

基于心电图(ECG)的身份识别一直是一个活跃的研究领域。使用单心动周期信号进行识别时,如何获取充分的有用信息表征学习是一个问题。本文设计了一种编码融合的算法,用于提取融合特征,首先对从去除噪声后的信号中提取的单心动周期信号进行分割,对分割后的信号聚类,计算分割后的信号与聚类中心的距离和相关性,将距离和相关性重新编码并融合得到融合特征。实验结果表明:90个受试者的1350例心动周期的识别准确率为93.4%,单心动周期信号的有用信息被有效表达,具有一定的实际应用价值。

圆柱形深水压电检波器的设计与实现

该文设计研制了一种能耐20 MPa静水压的压电陶瓷圆管检波器。首先利用理论分析与有限元仿真相结合的方法,对压电检波器的谐振频率、接收灵敏度及耐压性能进行了分析计算与对比验证,进而研制样机,并采用密闭腔比较法和耦合腔互易法测试了样机在常压和20 MPa静水压下的接收灵敏度。结果表明,该压电陶瓷圆管检波器在常压条件下的低频接收灵敏度为(-201.9±0.5)dB,测试频段为1 Hz~2 kHz;在20 MPa加压条件下的低频接收灵敏度为(-197.7±0.4)dB,测试频段为20 Hz~1 kHz。该文研制的压电检波器满足目前海洋深部地震勘探的接收灵敏度及工作频段要求,对深水地震勘探仪器的研制具有重要意义。