提高钻井法凿井测井仪的超声测距可靠性Q

介绍SD-2A型钻井法凿井测井仪的结构和工作原理.为解决提高仪器可靠性和技术指标的关键技术,即超声波在大相对密度非均匀泥浆介质中的可靠测距问题,设计一套超声波数字信号采集系统.对大相对密度非均匀泥浆介质中的超声测距信号,进行傅立叶频谱分析和成分分析.在此基础上,提出超声测距信号处理的几种方法,即频域滤波法和自相关法,给出提高超声测距可靠性的硬件设计,实现在泥浆相对密度为1.3的介质中的可靠测距.     

气介超声检测换能器应用研究

以空气为介质的超声检测技术,作为检测和控制的一种手段,具有简单可靠、抗干扰能力强、适用范围广、不受电磁影响等优点．随着对超声波在气体中传播特性的研究及小型高灵敏度超声发射和接收技术的发展,超声在空气中的检测应用也越来越广泛．特别是近年来微机的应用,使得超声在气体中的检测精度、可靠性和自动化水平大为提高．其主要是通过测量超声波传播的时间、声衰减和声阻抗率的变化等特征,进行非电量的电测量和过程控制     

超声传输特性和超声传感系统研究

研究了空气介质中超声波的辐射、传播、散射和接收等规律性,作为超声传感系统设计的理论基础和具体参数选择的依据。简述3种具有创新性的超声传感系统：混凝土喷射机械手超声测距测向系统、超声地形障碍检出传感系统和移动机器人超声传感系统的设计和实验结果等。     

一种大角度范围的高精度超声波测距处理方法

针对移动机器人超声定位中超声收发传感器角度偏向造成的测距精度下降,本文提出了一种基于归一化波形参数特征修正的超声测距系统.传统的增益控制、可变阈值等抗起伏措施对抑制传播过程中的幅度起伏造成的测距误差效果较好,但如果传感器角度偏向使波形发生畸变,此类方法仍将造成较大误差.本文通过对传感器角度偏向造成接收信号波形畸变及测距精度下降的理论分析及实验研究,建立了超声接收信号归一化波形特征脉宽与前沿变化的关系,设计了基于单片机实现误差校正的大偏向角高精度超声波测距系统.测距实验结果表明本系统显著减小了传感器角度偏向引起的测距误差,在不同的距离上使测距精度平均提高了1.6%,同时具有成本低、使用简单、方便的特点.     

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。     

基于超声测距的随钻井径测量系统设计

 传统电缆测井的机械多臂井径仪在高速旋转的随钻条件下难以完成测量,而基于超声测距的随钻井径测量系统,具有利用超声测距的非接触、速度快、信息处理简单、抗干扰能力强等优点,通过采用3个换能器等角距圆周分布,在存在“偏心”时可有效测量井径以及井筒轴心到仪器轴心的距离矢量。本文借鉴国内外现有超声波随钻井径测量系统及技术经验,设计了以单片机为核心的模块化超声随钻井径测量系统。从超声换能器特性、硬件电路以及程序控制3个方面入手进行协同设计,精度高、具偏心修正功能。根据理论计算和超声换能器产品参数特点,采用1MHz的超声换能器进行测距。采用增益可编程的反射波信号检测电路,通过多次增益校正,使得首个反射波信号前沿被比较器捕捉到,把超声波传输时间检测精度提高到一个换能器振荡周期以内,有效提高了测距精度,实现高速高精度测量与井径计算,其测量精度达到毫米量级。     

基于LabVIEW超声定位系统的设计与研究

超声波测距是一种有效的非接触式测距方法.在超声波测距基础上对超声定位的原理进行了研究,基于LabVIEW设计了超声波定位系统,对软件总体结构进行了设计,软件控制流程中的串口程序程序进行了开发.可实现移动机器人定位测量需求,系统复杂性低,定位精度高.     

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.     

超声导盲镜应用研究

超声导盲镜应用研究李有禹（陕西师范大学教育系，西安７１００６２；作者，男，４７岁，讲师）１工作原理及实验方法超声导盲镜是利用超声波脉冲反射法和超声波回声测距技术来帮助盲人在行走中发现障碍物的设备．它的主要元件安装在眼镜架上，由超声波发射器发出超声波，...     

高硅氧复合材料声学特性检测研究

作用自己研制的超声波扫描检测系统对高硅氧复合材料试块进行了多次检测，取得了该材料的一些声学特征值，为继续深入的研究高硅氧复合材料性能提供了一些可靠依据；同时也检测出了该材料中的缺陷、隐患和局部密度不均匀．从缺陷成像轮廓的清晰度看，超声C扫描可以定量检测出高硅氧复合材料中的许多缺陷．     

身管综合检测虚拟仪器研究

综合利用光栅传感器测量位移技术,虚拟仪器开发技术、机械设计、电子技术,超声测厚技术研制了一套身管综合检测虚拟仪器.该仪器具有高精度、高可靠性、高效率、使用维护方便、自动化程度高等特点.     

基于隧道效应的振动检测反馈系统设计

针对扫描隧道效应对环境的苛刻要求,旨在设计一种主动隔振系统提高STM工作的稳定性,主要基于隧道效应的原理搭建闭环控制系统,主动适时的响应和补偿振动的干扰.硬件部分包括以DSP为核心的高速精确的测控电路,软件部分解决了数字滤波和PI控制算法在提高控制性能上的关键问题.并利用仿真现象和实验结果进行控制特性和动态响应的分析,证明其良好的实时控制效果.     

基于压电传感器的管道泄漏监测仪的研制

提出了通过提高输油管道泄漏信号的信噪比进而提高泄漏检测的可靠性和灵敏度的方法；在定量分析、比较压阻式压力传感器和压电式动态压力传感器各自信号的特征和信噪比的基础上，提出了基于压电传感器的管道泄漏监测方法。阐述了基于压电传感器的管道泄漏监测、定位原理以及基于MSP430F149单片机的管道泄漏监测仪软、硬件设计方法及实现。现场泄漏检测试验结果表明，基于压电传感器的管道泄漏监测仪可以较好地提高泄漏检测的可靠性和灵敏度。     

超声探伤仪性能测试系统的研究与设计

为实现超声探伤仪性能测试自动化,提高测试效率和精度,研究并设计了一套超声探伤仪性能测试系统。系统以工控机作为中心处理单元,数据采集卡、超声波发射/接收卡实现了数据信号的采集和传输,通过GPIB总线来连接测试平台和待检仪器,简化了系统硬件组成。系统软件以Visual C++2008作为开发平台,采用模块化和结构化思想编写程序,具有良好的扩展性。采用小波分析方法对超声回波进行滤波,有效抑制了信号中噪声对测试精度的影响。试验结果表明,所开发的测试系统能够准确测试超声探伤仪器各项性能参数,实现了测试的智能化。     

基于LabVIEW的离心式化工泵振动测试系统设计

针对传统离心泵振动测试时仪器较多、仪器可靠性较差和测试成本偏高等缺点,运用虚拟仪器技术,采用LabVIEW图形化、模块化的编程语言编写了数据的采集、处理、保存和故障诊断程序,并且利用闭式回路试验装置、振动加速度传感器和数据采集卡组建了离心泵振动测试系统.详细阐述了虚拟仪器系统的硬件结构与软件构成、设计思想及其理论依据.虚拟振动测试系统以离心泵为研究对象,实现了多通道的数据采集、数据实时分析和数据保存等功能.通过该虚拟振动测试系统可以采集试验离心泵的振动加速度信号,并对所得信号数据进行轴心轨迹分析和频谱分析,实现了离心泵的故障诊断.最后在离心泵实验台验证了该虚拟仪器系统在实际振动监测中的有效性,该系统具备良好的人机交互界面,易于维护和系统扩展.     

高温环境中VMOS超声功率开关的性能分析

对采用ＶＭｔＯＳ功率器件构成的超声功率开关的开关性能和温度性能进行了分析，设计了应用于超声测井仪器中的实用功率发射电路，给出了实际电路的高温试验结果。结果表明，ＶＭＯＳ功率器件在高温环境下的多项性能指标均优于双极型功率器件，可靠性也更高，所给出的设计方法可供高温环境功率电路设计参考。     

高分辨率平面测试仪的研制

在实际应用中，平面测试仪主要用于工件的微米级测试，从而检验工件是否合格。高分辨率和高稳定度是平面测试仪研制的两大关键技术。采用分辨率扩展的方法可以提高分辨率；同时利用单片机和复杂可编程逻辑器件（CPLD）设计产生高稳定度的信号源，提高了系统的稳定度。内容包括工作原理，测试步骤和硬件设计，并介绍了提高精度的措施，主要由位移传感器，高稳定度信号源，单片机，信号处理单元四部分组成，具有高稳定度，高分辨率，低成本，操作简便的特点，目前已在重庆受拓利检测仪表有限公司正式投入使用。     

水泥土的声波特性及其应用

对不同龄期、不同水泥掺入比的水泥土试块进行超声波测试,利用FFT技术分析得到水泥土超声波信号的主频.结果表明,水泥土的超声波速度随着龄期与水泥掺入比的变化而改变,且受到水泥土试块内部结构的影响     

水文仪器结构检测的可靠性数据分析系统研究

针对水文仪器的可靠性问题,将可靠性工程引入水文仪器的设计、生产、运行过程,以提高水文仪器系统的可靠性.通过建立可靠性指标评估模型,设计了一种基于水文仪器结构检测的可靠性数据分析系统,论述了建立该系统的数据库关键技术.通过实例,验证了该系统的可行性.