脉冲回波对比法非介入测量液体声阻抗的灵敏度

基于声波在异质界面声压反射系数对界面两侧介质特性声阻抗变化的敏感性,将回波高度随待测液体阻抗变化的函数作为系统的灵敏度,通过构建新的数学方法并通过设计实验快速实现对二甲基硅油的特性声阻抗的非介入测试.实验时以钢板做反射基板,用钢/水界面对检测系统进行标定,分别测试超声波在钢板与水、钢板与待测液体界面的多次反射回波幅度,并通过回波幅度比对方法获得待测液体介质的特性声阻抗值.结果显示,在容器壁与其内液体介质构成的固/液界面上的第一次界面反射回波较其它高次回波具有最高的灵敏度;新方法提供了液体特性声阻抗的直接信息;器壁材料一定时,其厚度对检测结果有一定影响.     

以ROV为载体的海洋平台FMD检测技术

在海洋平台水下检测中,通常水深大于50m的作业由于空气潜水无法到达而由ROV来承担;FMD探测是利用超声波原理对平台导管架杆件进行进水探测的先进水下检测技术。本文以海油工程承担的崖城13-1平台水下检测项目为例,对ROV及FMD探测技术进行分析介绍。     

摆动式单波束超声波水下微地形探测

在分析各种水下地形测量方法及其特点的基础上,提出应用互相关超声波测距方法进行水下微地形高程数据测量。通过发射信号与回波信号进行互相关运算精确捕捉回波信号的到达时刻以实现高程数据的测量。设计一种以单探头单波束超声波测距为基础的水下微地形测量系统,并分析信号处理电路和数字信号处理方法。对不同地形和不同底质的地形进行高程数据测量,对海底模拟地形进行探测与重构。研究结果表明:经过时间增益控制和滤波处理后的信号所含有的噪声和混响信号得到了抑制;应用互相关超声波测距方法得到的高程数据误差在-1~1 cm以内;生成的微地形图真实地反映了被测地形的地貌特征。     

一种基于AT89C52的自动雨量站的研制

在超声探头(5P14)上施加一负电压脉冲信号,探头发出脉冲超声波,当遇到不同介质界面的时候超声波被反射,回波信号被超声探头接收,转换成脉;中电压信号,利用AT89C52单片机的捕捉功能来计算超声波回波与发射波之间的时间,进而计算出超声波在液体中传播的时间;利用数字温度计DSl820采集温度信号,用该信号可准确计算超声波的传播速度,实现对液位的精确测量。测量误差小于0．1mm(雨量小于10mm时),优于0．5％(雨量大于10mm时).     

限幅采样技术在激光超声无损检测中的应用

基于超声信号在金属介质缺陷处发生回波现象,提出一种单位限幅数字还原采集的方法,用于回波弱信号还原。将激光超声技术、声电耦合技术和电学检测技术相结合,利用脉冲调制的单频激光源,作用于金属激发超声波,使用单位限幅数字还原的方法,抓取超声信号传输特征。超声波信号数据采集抓取完成后发送到上位机软件,对信号进行分析和处理。通过实验测试验证,使用上述信号还原方法,依托高速FPGA开发平台,提高了系统对回波弱信号的采集能力和金属缺陷判断的能力。     

基于超声阻抗和回波声压的外感式液位测量方法

基于容器中液位上下方气液介质的超声阻抗的不同,会引起入射超声波束在容器内壁处的反射和透射特性产生差异,可以利用这个差异,从容器的外部来检测液位。首先分析圆形活塞式探头在金属容器壁内的声场分布特征,在此基础上建立了回波声压的计算模型,最后通过选取一系列不同壁厚的容器和不同直径的探头进行了实验验证,检测结果能够很好地符合理论分析,测量精度能满足检测要求。     

高精度水下测距研究

超声波传感器是典型的非接触式传感,由于传播的距离远,抗干扰性强,因而经常用于距离的测量,特别是恶劣环境下的距离检测。在介绍超声波传感器测距原理的基础上,利用AD9832产生脉冲信号,通过单片机对信号进行分析和处理,详细介绍了电路的组成,给出了程序设计思路,为超声波传感器在水下高精度的距离测量打下基础。     

用回波重建法分离软组织的超声反射波与散射波

提出用计算机仿真重建反射回波，以分离软组织超声反射与散射波的方法。该法不仅 能考虑到超声波在传播过程中幅度的衰减，还能够考虑到频率构成的变化。为实现该法，在以 前模型的基础上建立了各层衰减系数不同的分层介质超声传播模型，形成了估计各层衰减系 数与各界面反射系数的有效方法。为提高衰减系数估计中谱分析对噪声的稳健性，提出并采用 了冗余自相关算法。用计算机仿真实验与生物组织仿真模块实验验证了上述方法的有效性。     

综述压力容器超声波探伤检测的技术问题

近年来,随着高科技手段快速的发展,超声波检测技术作为无损检测技术的重要手段之一,在其发展过程中起着重要的作用,它提供了评价固体材料的微观组织及相关力学性能、检测其微观和宏观不连续性的有效通用方法。超声波探伤广泛应用于锅炉和压力容器制造等领域常规超声波探伤的基本模式即A型显示的脉冲回波法在检测缺陷时通过缺陷回波的辐值大小来判断缺陷是否应该判废。本文主要讨论了压力容器超声波探伤检测相关技术,希望能够促进压力容器超声波探伤检测技术的发展。     

醋酸水溶液声速与温度浓度关系研究

研究了超声波在不同温度、不同浓度醋酸水溶液中的速度传播特性.应用脉冲回波法,检测了醋酸水溶液在16～70℃温度范围及体积分数为10%～75%范围的超声波传播速度,给出了不同浓度及不同温度下的速度与温度关系曲线,实验结果和理论推导基本一致.     

GeoSwath多波束系统在海底目标探测中的应用

通过合理设置多波束探测参数,增加海底目标探测的数据点数,调节回波模拟数据的TVG增益等措施,获得目标的高精度深度和图像信息,实现对海底目标的识别,使GeoS-wath多波束在水下目标探测中具有复合探测能力.对海底人造目标和沉船目标进行探测试验,为交通领域水下精确海图制作提供了来源.     

固体中的超声衰减以及声波传播速度的研究

本文采用脉冲回波指数曲线拟合法研究了超声在NiTi合金和Al掺纤维增强合金材料中的衰减,同时用脉冲回波重合法测量了超声波在NiTi合金材料中的传播速度。     

用相干光场相位检测法确定生物组织模型的非均匀性

研究光在混浊介质或生物组织内传播的光场分布的变化,可以间接地获得介质的散射和吸收特性以及介质内部结构变化的有用信息。文章给出了一种描述光在均匀散射介质中传播的光场分布的理论和计算机仿真。在此基础上,通过结合组织近红外光谱学技术（ＮＩＲＳ）与现代激光技术,研究了一种用近红外光学相干相位阵列调制法探测生物组织非均匀性（肿瘤）的新方法。设计了组织光学特性模型,并进行了各种不同条件下实验。探索了生物组织中光场分布与组织特性之间的相互关系。实验表明,给出的检测如大脑和乳腺中存在小吸收体的方法是简单、可行和有效的。     

多孔介质内流体相态特征超声波探测研究进展

目前有关烃类流体相态的研究已较为成熟,能为油气田的高效开发提供相应的理论指导和技术支持。但研究成果大多忽略多孔介质对流体相态的影响。为此,在充分考虑流体与多孔介质相互作用的基础上,开展多孔介质内流体相态特征的研究十分必要。随着研究的不断深入,超声波探测技术不受压力温度限制、不改变流体成分、检测成本低、对人体无害等优点逐渐得到重视,并在多孔介质内相态研究领域逐渐得到了应用。在参考国内外相关文献资料的基础上,简述了超声波的探测机理,重点综述了超声波探测在多孔介质内天然气水合物、凝析油气相态特征研究的应用进展,并指出了目前存在的主要问题及今后的研究重点。     

基于傅里叶描述子的形状特征匹配方法在机场掩体目标检测中的应用

文章研究了基于傅里叶描述子的形状特征匹配方法在机场掩体检测中的应用。本文利用傅里叶描述子对目标旋转、缩放和平移描述的不变性,确定了用基于傅里叶描述子的特征匹配方法来检测掩体目标,井对匹配方法的原理、步骤和方案进行了论述。用仿真数据进行了试验,试验结果验证了文中设计的形状匹配方法对掩体类目标检测的有效性。     

钢管单面焊焊缝超声波探伤反射回波分析

在对钢管单面焊对接焊缝进行超声波检测的过程中,会出现多种反射回波。本文通过对超声波检测过程中出现的各种反射回波形成原因及其静态波形和动态波形的特点进行分析,并采用X射线透照方法进行对比,论证了对反射回波分析的可行性和重要性,从而可以有效避免对反射回波的误判。     

超声污水流量测量的数学建模及影响因素分析

基于超声波多普勒效应的原理通过建立多普勒法测量污水的数学模型,全面分析推导了超声波发射、接受过程中的传导公式,实现了测量多普勒频移来获得了流速^([1])、流量的数学公式。在研究多普勒法超声波传输理论的基础上,根据声波动方程的推导分析了超声波信号在介质中的传播衰减特性,得到超声信号的传播衰减特性与介质密度、介质粘度、颗粒尺寸大小和超声波频率有关。通过使用MATLAB软件对超声波在污水模拟介质中衰减进行数值模拟仿真知道,污水的颗粒尺寸、密度和测量使用的超声波频率对超声波回波幅值有重要的影响,很好的印证了理论研究结果。     

激光水下目标探测中混沌背景信号重构的研究

对激光水下目标探测中混沌背景信号的重构问题进行了研究．讨论了混沌时间序列的动态特性，并实际计算了激光水下目标探测中混沌背景信号的时延、混沌维数等有关特征参量．在阐述神经网络重构时间序列模型机理的基础上，提出用神经网络局部预测法重构水下目标探测中混沌背景信号，最后在成功地重构出混沌背景信号的条件下，利用预测误差检测到水下目标探测中的有用弱信号．实验结果表明这种方法是比较有效的．     

主动式超声传播探测

本文简要介绍了超声传播探测的基本原理和各种方法,包括回波法、穿透法、共振法以及比较现代的阵列电子聚焦法等.这是超声传播探测的最基础知识,也是现代超声检测的基石.     

基于不同颜色模型对比度校正的水下降质图像处理

光通过水体介质传播过程中的衰减,为水下图像成像带来了一系列的问题.水下目标在成像时会受到海水水质及悬浮物的影响,使采集到的图像变得模糊、对比度下降.文中利用模拟仿真软件对水下图像进行处理,优化出一种基于不同颜色模型对比度修正的自适应直方图水下图像清晰化的有效方法.从实验结果的数据分析可以得出,通过对比度的调整实现了水下图像可视度的增强和图像细节信息的有效放大,由于光照不均匀带来的问题能得到有效缓解.