迈克尔逊干涉仪在超声光栅中的应用

介绍了超声光栅的形成原理,针对利用该现象测量声速的困难,讨论了用迈克尔逊干涉仪测量波长原理制作的测量超声波波长的辅助测量装置来测量超声波波速的方法。该方法能够更加清晰地观测衍射图样的变化,提高了测量的精度。另外给出了实验方法和结果。     

基于声弹性效应的钢轨应力检测方法

针对超声波声速随钢轨应力变化而改变的特征,采用测量时间差的方法获得速度信息,设计开发了基于FPGA和USB接口的超声波传播时间精确测量系统.通过巴特沃斯低通运算去除信号中的噪声,基于互相关算法得到了超声波的传播时间差,并通过三次样条插值方法提高了时间差的测量分辨率.基于钢轨拉压实验平台,测量了不同应力状态下超声波在钢轨中的传播时间,获得了超声波在钢轨中的声弹性常数.实验表明:在钢轨中超声波的传播速度随应力的改变成线性变化,通过测量钢轨中超声波的传播速度,结合温度补偿算法,可实现钢轨应力的实时在线监测.     

一种高精度超声波测距方法的研究

介绍了超声波在空气中的传播原理,分析了超声波测距产生测量误差的主要原因,即环境温度变化引起速度的变化,回波前沿的确定偏差引起测量时间的误差是引起测距误差的主要原因.提出通过温度测量修正传播速度,应用双比较器整形结合软件查找回波前沿以提高空气中测量精度的方法.在此基础上,设计了相应的超声波测距系统并与单比较器测量系统进行了对比实验,研究表明,双比较器整形方法能够有效的提高测量精度,而且相对其他高精度超声波测距方法,该方法电路简单.图4,表2,参8.     

基于自适应滤波的超声波高精度测距系统

超声波测距在兵器装备中具有广泛的应用,应高次非球面加工机床项目要求,超声波测距精度须达到1 mm,如何提高超声波测距系统的测量精度成为了亟待解决的问题,针对现有的超声波测距测量精度不高的特点,提出了一种基于自适应滤波算法的估计超声波渡越时间的方法,并利用现有的超声波测距经验模型,达到超声波高精度测距的目的.     

超声波检测技术在工业测量中的应用

为了使人们对超声波测量有一个概括性的了解,本文简单综述了超声波检测技术在工业测量上的应用,介绍了超声波在测量声速、厚度、衰减系数、液位、流量、温度等方面的应用,并指出了超声波测量的研究方向。     

气体对于超声波流量计影响及其修正的实验研究

超声波流量计在测量液体流量时,往往要求管内是充满状态,但在实际应用中,常常出现液体中含有气体,从而造成测量偏差。为了能够修正该偏差,提出了多传感器组合使用,进行修正的方法。对管道中充满液体时,使用FDT—21超声波手持流量计进行流量标定;在含有气体状态下,使用38 k Hz的超声波发射及接收装置,测量不同含气量研究不同安装方式对于含气流量的测量影响,从而实现含气状态下水平管道中流量的修正。结果表明:水平管道液体流动时,含气会对超声波流量计测量结果造成误差,通过适当的修正方法可实现超声波流量计流量的测量,偏差大约在2%左右。     

超声波流量计测量原理分析与研究

超声波流量检测技术是今年来流量检测中的一个亮点，文章对超声波流量计测量的主要原理与方法进行了比较深入的分析，同时给出了较为常用的声循环测量的基本方案，并讨论了声速对测量结果的影响。     

一种用于时差法超声波流量计的高精度测时方法的实现

针对时差法超声波流量计高测时精度的要求,在分析传统测时方法误差的基础上,提出一种新的测时方法.这种新方法利用传统锁相环路测时原理,结合边沿检测技术,保证了超声波信号传播时间测量值为整数个计时脉冲;同时利用逻辑编程实现对超声波信号多次、循环传播的时间测量,减小了边沿检测误差和系统误差.实验表明,应用该方法提高了测时分辨率,使测时精度达到纳秒及亚纳秒量级,满足了超声波流量计对中小管径测量的精度要求.本设计的核心功能已经在Xilinx XC2S100e FPGA芯片上得到了实现.     

超声波热量表的系统原理与系统结构

超声波热量表是通过超声波的方法测量流量及显示水流经热交换系统所释放或吸收热能量的仪表。通过对两个物理量——流经表的水流量和进出口的温度差异进行的计算,表明超声波热量表与过去通用的水表、电表相比具有更高的技术性能和更精确的测量结果。如今超声波热量表在许多工厂和住房供暖系统中得到了成功的应用。介绍了超声波热量表的系统原理和系统结构。     

基于超声波传感器的机器人室内环境重构

针对超声波传感器在机器人定位中存在的测量距离与方向角误差问题,该文提出采用Hough变换算法与随机抽样一致算法对测量数据进行融合处理,降低基于超声波传感器的机器人在检测室内环境时的测量误差,并在此基础上对具有墙面与柱体的室内环境进行了建模实验,实验结果验证了该文所述方法能够对超声波测量数据完成有效处理,获得环境轮廓中线状特征和柱体特征。实验结果说明该方法对超声波在机器人室内环境重构中的应用具有一定贡献。     

超声波在液压缸活塞位移测量中的应用

根据超声波测距原理，设计了超声波测量液压缸位移系统，提出了超声波在液压油中波速的简化公式，并给出了超声波的度越时间的补偿方法，及探头本身固定误差的补偿方法。对其它测试系统也有一定的参考价值。     

一种精密测量超声波传输时间的方法

针对超声波传输时间精密测量的要求,提出了一种精密测量超声波传输时间的方法.该方法以高分辨率高精度A/D和高速FPGA作为硬件核心,保证了超声波回波信号采样数据的高分辨率和实时性.精密测量超声波传输时间的软件算法综合了整个超声波回波信号采样数据,利用细分插补算法精确计算超声波传输时间的终点时刻,保证了超声波传输时间测量的高精度.实验表明,该方法能够在不增加生产成本的前提下,达到ns级,乃至ps级的超声波传输时间精密测量.     

超声波在在线测量带压管道开孔机钻孔深度上的应用

简单介绍了带压管道开孔机工作原理。说明了应用超声波传感器测量带压管道开孔机钻孔深度的方法,该方法采用收发一体的超声波探头测量钻杆移动的距离,实时监测开孔机钻孔深度,避免因误操作导致整个管道被钻穿而泄漏带来的危险。     

基于虚拟仪器的超声测厚仪的研制

运用虚拟仪器技术,结合超声波发射/采集卡开发了一种新的超声波测厚仪,并设计了自动测厚算法,测量结果表明:新的超声波测厚仪能够自动、精确地完成厚度测量.     

超声波作用下的光纤布拉格光栅频谱分析

阐述了利用光纤布拉格光栅进行传感测量的基本原理与方法,讨论了由于超声波作用而引起的光纤布拉格光栅机械形变及折射率变化.引入分层传输矩阵法建立仿真模型,利用一组典型的光纤布拉格光栅参数并采用分层赋值与矩阵叠加的方法,数值模拟了超声波作用下光纤布拉格光栅的频谱特性.分析了该模型的有效作用条件及改变超声波波长及强度对光纤布拉格光栅频谱特性的影响.提出一种适用于多种条件下的利用光纤布拉格光栅测量超声波的方法,以及相应可供参考的仿真模型.     

基于AT45DB041超声波传感阵列的建筑材料强度测量系统

针对传统的钢筋混凝土结构强度检测系统存在测量方式复杂,误差较大的问题。提出了一种基于AT45DB041超声波传感阵列的建筑材料强度测量系统设计方法,系统通过设计基于传感器阵列的建筑信号采集硬件模块对建筑材料超声波回波进行采集,软件设计中,采集钢筋混凝土结构超声波信息参数,设计抗干扰算法,通过横向和纵向的检测参数弥补误差,计算建筑材料强度性能。系统测试结果表明,该系统提高了钢筋混凝土结构强度性能测量的准确性。     

超声波清洗机噪声频谱特性研究

应用两种方法测量了超声波清洗机的噪声频谱,讨论了超声波清洗机的噪声特性.结果表明,超声波清洗机的噪声频带较宽且以高频噪声为主,主频位于工作频率处.不同工作频率的超声波清洗机噪声频谱差别显著,主要表现在工作频率提高时噪声频谱的主频及其他成分所对应的声压值呈下降趋势,两种方法所得结果一致.     

超声波测距系统的研究与设计

根据声波在空气中传播反射原理,以超声波换能器为接口部件,应用单片机技术对超声波在空气中的传播时间进行测量,从而设计了一套超声波检测系统。对系统硬件组成、检测原理、方法以及系统软件结构作了详细介绍,对产生测量误差的原因进行了分析,并提出了解决的途径和方法。     

高精度超声波流量计的研制

介绍了时差法超声波流量传感器的测量原理,流量计系统的硬件组成及软件流程,并提出了几种提高系统测量精度的方法。     

超声波气体流量测量系统的实现

超声波气体流量计因为其具有许多优点,在工业上获得越来越广泛的应用。超声波气体流量测量需应用一种新的流量测量技术,因为超声气体流量计工作在噪声较强的场合,且信号微弱。超声波气体流量计信号不能用传统的方法检测,在此,数字平均技术及相关技术得到应用,数字平均技术可使信号得到加强,相关技术可使渡越时间测量更精确,流量测量精度可达±2%。