透镜式聚焦压电换能器超声功率测试分析

从声学原理出发推导了作用于锥面反射靶的超声功率和辐射压力之间的关系,在此基础上设计了一种新型超声功率计,该超声功率计采用反射靶加吸收靶的结构形式,避免了反射声束之间的相互干扰.用校正螺母对该功率计进行了校准和误差分析,并采用3个不同角度的反射靶对该声功率计进行了验证.理论分析和实验表明:在0~200W的测量范围内,采用3个不同角度的反射靶测量结果基本吻合,最大相对误差为10%左右;被测量的透镜式聚焦压电换能器的电功率、声功率随着驱动电压的升高而增大,且声功率增加逐渐变缓,呈一定的非线性.     

大功率气介声波换能器的研究

研究了一种大功率气介声波换能器．该换能器由夹心式功率超声换能器及一个弯曲振动金属圆盘组成；推出了换能器各组成部分的共振频率设计方程；设计了一些换能器振子．实验表明，在小信号条件下，换能器的共振频率测试值与理论值符合很好．在大功率条件下，当输入电功率为２００Ｗ时，换能器可长时间工作于脉冲状态下，距声波辐射面１ｍ处的声压级可达１５０ｄＢ．     

毫瓦功率计测量结果的不确定度评定

介绍了以超声功率源为测量对象,用毫瓦功率计对其输出进行测量,并对测量结果进行不确定度评定的方法。     

标准超声换能器辐射电导的电学法测量

基于串联共振等效电路得到的超声功率表达式,阐述了用4192A型阻抗分析仪测量标准超声换能器辐射电导的方法.将电学法测量的辐射电导与基于辐射压力法的毫瓦级超声功率国家基准装置的测量结果进行了比较,结果表明:标称频率为2.5、5.0 MHz的石英晶体标准换能器的辐射电导的测量误差分别为0.35%和2.11%,在电压表误差≤1%的情况下,可以保证换能器辐射的超声声功率误差≤3%.实验研究证实该方法是一种简便、准确可靠的方法,不但可以对使用辐射压力法所得到的结果进行比对,也可以作为新的计量基准或标准使用.     

标准换能器辐射电导的电学法测量研究

本文基于串联共振等效电路得到的声功率表达式,阐述了用4192A型阻抗分析仪测量标准超声换能器辐射电导Gr的方法。将电学法测量的辐射电导与辐射压力法的毫瓦级超声功率国家基准装置所测量结果进行比较,结果表明,标称频率为2.5MHz、5MHz的石英晶体标准换能器的辐射电导的误差分别为0.35%和2.11%,在电压表的误差小于或等于1%的情况下,可以保证换能器辐射的超声声功率的误差≤5%。实验研究证实该方法是一种简便、准确可靠的方法,不但可以对辐射压力法所测换能器声功率的标准换能器进行比对检验,也可以作为新的计量基准或标准使用。     

医用激光源输出功率测量结果的确定度评定

1.概述 1.1测量依据：JJG581-1999《医用激光源检定规程》。1.2环境条件：温度（15-30）℃,相对温度不大于80%。1.3测量标准：医用激光源检定装置。1.4被测对象：医用激光源,功率范围（1-20）mV,功率最大允许误差±10%。1.5测量过程：医用激光源的输出功率是通过激光功率计直接测量的。测量时开启医用激光源,按规定时间进行预热,将功率计的探头对准被测激光束,使激光束全部垂直入射功率计的探头上。记录激光功率计的读数即是激光源的输出功率。     

一种大电流功率的测量方案

分析了常规测量大电流功率的困难,提出了一种大电流功率的测量方案、解决了霍尔功率计的定标问题,详细分析了测量准确度问题     

一种新型级联式高强度功率超声压电陶瓷换能器

基于传统夹心式压电陶瓷换能器,提出了一种新型级联式高强度功率超声换能器。该换能器由多个半波长夹心式压电陶瓷换能器通过电端并联及机械端串联而成。基于一维理论,得出了换能器的六端机电等效电路,分析了换能器的电阻抗频率特性,并给出换能器的共振频率方程。研究了不同振动模态下,换能器的共振频率、反共振频率以及有效机电耦合系数与压电陶瓷晶堆间距的依赖关系。实验制造2个级联式功率超声换能器,并对其共振频率和有效机电耦合系数进行了测试,实验结果与理论分析相吻合。此类级联式高强度功率超声换能器可望在超声波液体处理、超声波加工等大功率超声技术中获得应用。     

矩形辐射体夹心式复频超声换能器研究

研究了一种具有多个共振频率的矩形辐射体夹心式复频超声换能器．换能器由圆柱形后盖板、压电陶瓷晶堆及矩形六面体前盖板组合而成．根据表观弹性法和一维纵向振动理论。给出了此类复频超声换能器横向（x，y方向）及纵向（z方向）共振频率方程．用有限元法对给定具体尺寸的此类换能器进行了模态和谐响应分析，得出了其频率输入导纳曲线．理论和数值计算分析表明。此类超声换能器具有多个共振频率，可在不同振动模态上工作，达到了利用同一尺寸超声换能器产生多个共振频率的目的．     

嵌入式汽车防撞系统的研究

以ARM嵌入式Linux操作系统为开发平台,结合AVR单片机,在优化测距算法的同时采用测距范围可达50 m的大量程空气超声换能器,设计了一款精度高、量程远、价格低、各种车型都适用的汽车防撞报警系统.该系统采用飞凌OK6410为主控开发板,AVR单片机负责采集行驶车辆间的距离数据并通过RS232与ARM开发板通信,将车辆间距和速度信息传送给ARM开发板,系统利用建立的防撞模型得到报警信息.实验表明:该系统在一定范围内可以准确地发出报警信息,具有创新性和实用性.     

基于AR模型的松质骨BUA参数测量的研究

定量超声(quantitative ultrasonic,QUS)技术是一种间接测量骨矿密度(bone mineraldensity,BMD)的方法,它利用骨骼的宽带超声衰减(broadband ultrasound attenuation,BUA)等参数反映BMD.为了减少噪声的影响,提出将AR模型用于骨骼的BUA测量,通过仿真和样品实测结果发现,该方法与传统方法相比不仅可以得到较平稳的衰减曲线,还可以有效地提高测量精度.另外在实验中采用宽带超声传感器测量BUA,发现BUA在0.5~2.4 MHz区域内与频率仍具有较好的线性,从而将BUA的测量带宽扩展到1.9 MHz.     

超声电缆与探头的最佳匹配方法

超声波采油和管道清洗施工均需要特殊的长距离电缆．为使激励源产生的高频电能量能够有效地经电缆长距离传输到探头上,必须首先解决电缆与探头间的匹配问题．利用探头的集总参数和电缆的分布参数模型研究了电缆输入阻抗随频率和电缆长度的变化规律．在探头的谐振频率处,电缆的特征阻抗与探头的动态阻抗相等时,电缆与探头是最佳匹配;不相等时,电缆的输入阻抗或导纳均随频率变化,具有一系列的峰值．导纳的峰值对应1／2波长,阻抗的峰值对应1／4波长．用4294A阻抗分析仪测量到了这些峰值,频率越高其峰值越小．电缆接探头后,这些峰值向低频移动．考虑到大功率超声电源内阻较小,电缆与探头匹配时,应使电缆长度为1／2波长附近,导纳的极大值位于探头的谐振频率处．并联匹配电感用于抵消探头导纳的虚部．     

染色法测量超声空化场研究

简易、形象地评定声空化强度与分布是功率超声技术应用中的重要技术.本文利用染色法测量侧置换能器清洗水槽中声空化场,通过改变功率,对多种染色载板的染色效果加以比较,给出3种适合不同功率情形使用的染色载板,并提出染色法最佳观测时间和最佳观测方法.同时,研究了变频条件下清洗水槽中的空化分布.结果表明,连续变频下获得均匀的空化场.染色法能形象描述超声清洗设备和声化学反应器中的声空化分布,并且具有简单、直观、经济、可信度高的优点,是一种实际可行的声空化定性评价方法.     

超声脉冲法测量固体材料切变模量

研究利用扭转超声脉冲测量固体材料切变模量的动力学新方法与新技术.用磁致伸缩式集成超声传感器激发和接收扭转超声脉冲,测量其在被测材料试样中的传播时间,根据试样长度及材料密度计算出材料切变模量.讨论该方法的测量原理,测量系统构成和磁致伸缩式扭转超声脉冲激发与接收集成传感器设计原理;对影响测量不确定度的因素进行了分析.采用基于Wiedemann效应的磁致伸缩式超声传感器及通用电子仪器对3种不同材料的切变模量进行了测量,实验结果证明了该方法的实用性.     

苹果片超声波预干燥传质过程试验研究

对超声波作用下苹果片预干燥过程进行了试验研究,分析了超声声强对样品预干燥速率的影响.建立了超声波预干燥过程的数学模型,模型中引入修正系数γ来反映超声波对样品内部水分扩散系数的影响.结合试验中所得样品含水率数据,计算出不同超声强度对应的修正系数,并拟合出修正系数与超声强度的关系曲线.研究结果表明,超声波有效强化了苹果片的...     

红花黄色素的提取与稳定性研究

用超声辅助法提取红花黄色素,通过单因素和正交试验对提取工艺进行了选择,研究了红花黄色素在紫外照射、酸碱度、不同金属离子下的稳定性.结果表明：当超声功率80 W,超声时间40 min,超声温度45℃时红花黄色素提取效果最佳,同时红花黄色素具有较好的耐酸性以及抗紫外性.     

超声波施振参数对Mg-Ca合金除气的影响

采用了超声场来处理Mg-Ca合金熔体,考察了超声波施振参数(超声功率和作用时间)对合金熔体除气效果的影响.结果表明:超声波施振功率和作用时间均对Mg-Ca合金除气效果有较大的影响,当施振功率过小,作用时间过短或过长均不会有良好的除气效果.这种除气效果和超声波的空化效应有关,且只有在空化效应的发展-发达阶段才会有良好的除气效果.在本实验条件下,超声功率150 W,作用时间为120 s除气效果最好,铸锭的密度值达到最大.在除气的同时,也有效地细化了Mg-Ca合金铸锭的凝固组织.     

用超声波时间穿越法监测和评价钢板间电阻点焊接质量

提出了一种利用超声波在线监测和评价钢板间电阻点焊接质量的方法，该方法采用超声换能器内置于电极技术，在电极焊接过程中，超声波穿透焊接区域，接收的超声波特性受焊接区域温度变化以及局部区域固相到液相变化和凝固等因素影响，文中提取并分析了超声波时延、时延斜率和穿越峰峰值时间间隔等参数对焊接质量的影响。