煤巷超前探测双频交流激电接收机系统设计

为准确检测煤矿不同地质构造的激发极化信息,针对井下强电磁干扰环境和电器设备使用要求,提出一种适合煤矿井下超前探测的新型双频交流激电接收机.建立以嵌入式单片机为控制中心的硬件系统,研究微弱激电信号检测过程数据处理关键技术,利用C++语言编程完成系统软件设计,实现了激电信息多参量一次性检测,有效保证了微弱激电信号的检测精度.通过阻容模型激电效应试验与分析,观测数据稳定性控制在-1%~1%,视幅频率值最大相对百分比误差不超过0.16%,视相频率值最大相对百分比误差不超过0.08%.     

频率域激电在西南山区多金属矿调查中的应用效果

探讨频率域激电法在西南山区多金属矿调查中的应用效果.通过综合分析前期的地质、物探、化探、遥感等信息圈定找矿重点区,在充分研究重点区的地质条件、地球物理特征的前提下,选用了双频激电的中梯装置对重点区进行探测,结果表明多个重点区的多种金属矿的激电异常非常明显,根据视幅频率异常等值线平面图准确圈定了矿化区域.并且以其中一个重点区的探测结果为例进行详细说明.     

含电磁耦合效应的偶极-偶极装置频谱激电响应特征研究

开展含电磁耦合的频谱激电响应特征对实际勘探中的电磁耦合干扰的识别和去除具有实用价值。本文从频谱激电的实际应用出发,推导基于cole-cole模型的水平层状介质接导线AB发射和MN接收的复阻抗计算公式,然后利用快速汉克尔变换进行计算实现含电磁耦合的频谱激电一维正演。通过含对不同频谱激电参数下半空间的纯cole-cole模型和含电磁耦合效应模型的响应特征进行对比分析,结果表明:视电阻率在频率小于10Hz时基本无电磁耦合效应影响,相位在频率小于1Hz时无电磁耦合效应影响,1Hz-105Hz先下降后上升在1000Hz出现极小值。因此在实际应用中应选用10Hz以下频段进行勘探。     

电场激励法超前探测原理及仪器发射部分研制

为了丰富和提高煤矿巷道电法超前探测的手段和效率,利用煤岩激发极化和电场同性相斥的基本性质,分析在双频激电电流作用下的约束电场的百分频率效应,得出前方围岩特性来间接判断地质异常。所研制的超前探测仪发射部分采用整流隔离稳压和模块化设计,示波器得到的发射电流波形为双频波,强度可方便调节,达到了设计要求。     

基于视觉测量的微陀螺振动系统线性度测试研究

为了测试分析微陀螺驱动模态振动系统的线性度,使驱动模态在静电驱动信号激励下产生稳定的线性振动,采用计算机视觉测量方法,使用高速摄像机获取微陀螺驱动模态在频率固定的调幅驱动电压信号激励下的振动位移响应视频图像;通过对运动时序图像的处理、目标识别与运动参数测量,获得振动位移的时变曲线.进一步得到驱动电压幅值变化与振动位移幅值的变化关系,分析结果表明,该方法便于对微陀螺振动系统的线性度进行测试分析.     

双频激电法在东乡铜矿找矿勘查中的应用简

双频激电法可同时得到低频和高频电位差,由其计算视幅频率可抵消相同的影响因素,抑制干扰,增强异常幅值,提高观测精度.在分析区域成矿背景、矿区成矿地质特征、矿床地质特征的基础上,结合双频激电法的成果解译结果,对区内铜矿体成矿的有利区段进行了预测,优选出两个找矿靶区,为该区边深部找矿指明了方向.     

液体媒质超声波电机驱动系统

为获得液体媒质超声波电机的最佳性能,针对其特点设计了驱动电路,由反向器构成的自激多谐振荡器产生频率可调的脉冲信号,将该信号作移相处理,产生 4路依次相差 90°的方波信号,驱动两路推挽功放主电路.利用设计的电路测得电机的实际驱动电压波形.该电路易于调节和控制,可满足对液体媒质超声波电机驱动和控制的要求.     

混场源电磁接收系统同步数据采集技术

在混场源电磁探测中,为弥补天然场电磁信号频率低、能量低的不足,实现接收机对发射信号的有效接收,在分析发射、接收系统工作原理的基础上,提出基于全球卫星定位系统(GPS:Global Position System)的同步数据采集方案。该方案采用发射机发射不同频率高频电磁波作为人工场源,运用GPS的定时定位功能,校准发射、接收系统时间,控制两系统时钟偏差在1 s 以内,确保信号发射与接收同步进行。实验表明,该方案提供的人工发射信号与低频天然场信号相结合,可将混场源电磁探测信号的频率范围由0.1 Hz ~1 kHz扩展到0.1 Hz~50 kHz,拓宽了仪器的探测深度。     

一种新型超声电机的驱动电源设计

超声波电机需要工作在超声频域内,根据各种电机的不同结构型式,其驱动电源必须能够提供输出频率在20－100 k Hz范围的高频电压,产生的两相电压为具有相同频率、电压幅值相同的正弦交流驱动电压,并且这两相电压具有一定的相位差,超声电机对电压幅值有很高的要求,必须在几百伏甚至上千伏。该文阐述了行波超声电机的特点及对驱动电源的要求,介绍了移相控制芯片UCC3895及移相控制策略的基本原理。最后通过实验对驱动效果进行了检验,得出了电机相位差与转速的关系曲线。     

微机械振动陀螺闭环自激驱动理论分析及验证

根据微机械振动陀螺驱动控制的要求,对基于自动增益控制的自激驱动陀螺系统进行了理论分析,在系统存在相位不平衡时,利用近似平均法得到了结构的起振条件及稳态幅度表达式。理论分析和实验测试表明：参考电压须大于某一临界值结构才能起振,较大的参考电压能达到大的稳态振幅,提高信噪比;系统相位偏差将导致系统谐振频率偏离固有谐振点,同时引起稳态振幅变小;改变滤波器时间常数能改变起振时间。陀螺闭环自激系统测试得到谐振频率10 min内稳定度达到±8 ppm,振动幅度1 h内最大漂移0.1%。     

双频道幅频观测的异常

双频道幅频观测既同时供双频电流,又同时测双频电位差,井自动计算幅频率。双频电流的谐波成分与变频法所用矩形波电流的谐波成分是有差别的。但理论分析、模拟实验及野外观测均证明,双频道幅频观测的异常与变频法异常形态相同,且数值也十分接近。双频道幅频观测的发现异常能力与时间域激电法及变频法相当,而前者更轻便、快速、精度高。     

压电陶瓷激振器定频激振能力的评价方法

提出了评价压电陶瓷激振信号的线性度指标,并基于自主研发的压电陶瓷激励反馈系统,对一款PZT陶瓷进行了实验研究.在分析其激振力的影响因素及影响规律的基础上,提出了压电陶瓷定频激振能力的评价方法.由实验数据建立了评价方程,得到了其定频激振的频率置信区间,使其可以更好地被应用到板壳类薄壁构件的高阶振动测试研究中.研究结果表明,压电陶瓷定频激振能力的总体特点是在低频状态下可实现高幅定频激励,而高频状态下仅能实现低幅定频激励.     

基于IPMC驱动器的小型遥控机器鱼的研制

IPMC智能材料具有驱动电压低、响应形变高的特性.利用这种智能材料为驱动器,设计了一种小型遥控机器鱼.该机器鱼可以由红外电视遥控器遥控,通过改变加在IPMC材料上的驱动电压的幅值和频率来控制机器鱼的游动方向和游动速度.在实验过程中,分别比较了在正弦波激励和方波激励下机器鱼的游动速度的差异,同时验证了驱动信号的幅值与频率对机器鱼游动速度的影响.通过实验有效地证明了IPMC材料作为驱动器的可行性.     

深海立管参激-涡激联合振动试验

深海立管在海流作用下发生涡激振动,在平台垂荡作用下发生参数激励振动,参数激励-涡激联合振动使立管动力特性更为复杂.在船舶拖曳水池通过拖车带动立管运动模拟均匀流下立管涡激振动,并设计频率和行程均可调的连杆装置带动连接立管顶端的弹簧,以模拟立管顶端受平台垂荡运动的影响,从而进行立管参数激励-涡激联合振动试验,研究流速、顶张力及参数激励对深海立管涡激振动的影响.结果表明,流速越大,立管振动应力越大,振动主频率越高;顶张力越大,振动应力越小,顶张力变化对立管涡激振动主频率影响不大;参数激励加剧了立管的涡激振动,立管振动应力随平台垂荡幅值增大而增大,随垂荡频率升高而增大,立管振动频率出现了参数激励频率的成分.     

它激剪切流动诱发振荡射流的研究

摘要:论述了它激剪切流动诱发振荡射流的机理,分析了它激有效激励条件,并对它激振荡射流的轴心压力进行了测试和频谱分析,给出了压力信号的功率谱。实验表明这种射流振荡幅值高,频率宽广,冲蚀效果优于普通射流。     

悬浮隧道锚索涡激-参激耦合振动响应分析

针对参激-涡激耦合激励下的悬浮隧道锚索动力响应问题,考虑了流体与结构非线性相互作用,假设涡激升力系数为结构振动位移的多项式,建立与结构运动耦合的涡激升力公式.通过欧拉梁理论和伽辽金法建立和求解锚索在环境激励振动下的运动微分方程,以一个拟建的悬浮隧道锚泊系统设计初步方案为数值算例,结合MATLAB程序并采用龙格-库塔法对锚索动力方程的进行了数值求解,分析了参数激励幅值、频率和流速等关键敏感性因素对锚索参激-涡激耦合振动响应的影响作用,以期为实际工程的设计提供有益的参考.分析结果表明:在涡激-参激联合激励作用下,会激起系统较大响应,系统安全性和稳定性变差;随着参数激励幅值的增加,锚索位移均方根逐渐增大,涡激升力与结构的耦合作用逐渐减小;涡激升力高阶项起到了非线性阻尼的作用,从而模拟涡激振动的振幅自限制性.     

基于MSP430的声音定位系统设计

本系统是用MSP430G2452单片机产生频率为500Hz的方波信号,该信号用三极管进行放大及驱动后输入到扬声器作为声源。接收部分使用麦克风进行接收,再通过对四个麦克风接收到信号的时间先后进行处理,经过一套比较完善的算法可得声源的坐标,即可进行声源定位。然后经过后级的更精确的算法,当声源移动时,可实时检测到声源坐标。     

用三角脉冲激振测试机床动特性的实验研究

本文研究了用三角脉冲力进行冲激激振测试机床动态特性的方法。该方法激励信号频谱较宽,冲击时间及激励幅值容易控制,采用信号发生器,电磁激振器等通用设备,易于推广。文中通过理论分析给出了三角脉冲作用时间,采样间隔,触发值等参数的选择原则和方法,并用这种方法研究了C616机床主轴系统的动特性。     

深海顶张式立管组合参激共振的非线性振动分析

研究了深海顶张式立管参数激励和涡激共同作用下的非线性振动特性.考虑平台升沉运动激励和涡激力建立立管振动方程,采用多尺度方法求解立管振动方程的近似解析解.考虑和型组合参激共振1 2?????情况研究立管的振动特性,计算得到了立管的幅频响应曲线,分析了平台升沉运动对深海立管非线性振动的影响.结果表明:当参激频率满足和型组合参激共振条件时,立管振动响应中频率为1/2参激频率的亚谐波成分明显;且由于内共振关系的存在,立管1阶模态被激发,其幅值远大于2阶模态幅值;随着平台升沉运动幅值的增大,立管横向振动幅值显著增大,这表明平台运动对于立管弯曲振动有重要影响.     

基于方波脉冲激励的电导率测量方法

采用方波脉冲信号作为激励获取导电介质的电阻抗信息时,方波信号频谱中高次谐波的幅值衰减一直是难以克服的问题。对一阶阻容型传感系统添加电感或电容元件构成二阶谐振单元,在激励信号的上、下沿处会出现自由衰减振荡信号,可使激励信号频谱在谐振单元的谐振频率附近得到增强。通过测量方波下降沿处自由衰减振荡信号第一个波峰的峰值电压,即可得到谐振单元中等效电阻的测量值。实验结果表明:这种检测方式只需要数字电路产生固定频率的方波激励信号,即可实现30kHz~1MHz范围内的电阻测量,可用于电解质溶液、水、人体皮肤等介质电导率的有线及无线测量。