胎心信号提取及检测仪设计

利用超声多普勒效应检测胎心信号是胎心检测仪常用的方法.建立了超声多普勒效应检测胎心信号的物理模型,并由此模型得到了胎心信号的调频调幅信号.给出了同步检波电路及胎心信号的计算公式,并在此基础上设计了胎心检测仪.该检测仪具有高敏感性和低超声功率输出的特点.     

汽车事故记录仪

本文提出了汽车事故记录仪的设计思想及给出了其实现电路硬件设计方案，详细阐述了汽车事故记录仪中测量刹车速度的非接触测量方法－多普勒效应测速法。并以实验装置为依据，给出了实验数据，证明了该测速法用于汽车事故记录可行性和高精度的结果。     

光栅法激光测速的研究

本文报告了关于光栅法激光测速的初步研究结果。文中阐述了利用透射光栅提取速度信息的原理,分析了差分型光栅测速光路系统的信号频谱,介绍了所使用的实验系统及信号处理方法,比较了光栅测速法与激光多普勒测速法的异同,给出了实验的结果。通过实验,成功地验证了透射光栅测速原理,证实了光栅法激光测速的优点及技术可行性。这种测速方法值得重视,应进行深入研究并使之仪器化。     

基于电磁波多普勒效应测速应用研发

本文简要介绍了电磁波多普勒效应的原理,给出了基于电磁波多普勒效应测速度的公式和方法,并给出了实验电路原理图和软件流程图,对可扩展部分做了讨论。     

基于雷达和加速度传感器的动车测速系统

在动车运行过程中,速度和位置是保障其安全的重要数据。文章根据动车测速的要求,设计了一种雷达测速和加速度传感器测速协同工作的系统,雷达测速依据多普勒原理直接计算得到动车相对于地面的速度,加速度传感器可以监测雷达是否正常,在雷达测速的盲区,利用加速度传感器测得动车的加速度数据,通过加速度的积分得到速度值,雷达测速和加速度传感器测速相互补充。利用数字信号处理(digital signal processing,DSP)对测量数据进行处理,通过通用异步收发传输器(universal asynchronous reciver/transmitter,UART)将更可靠的速度值发往上位机。实验证明,该测速方式在复杂的铁路环境中能长期稳定地运行,满足全天候、实时性要求,在保障动车安全运行方面发挥重要作用。     

双头弹多普勒测速研究

大口径机枪双头弹是机枪的辅用弹种,含有２ 个弹头,一般区截测速装置难以同时测量２ 个弹头的速度。提出一种采用多普勒测速雷达实现两目标测速的实验方法,介绍多普勒测试与数据处理原理,完成双头弹多普勒测速实验,获得了双头弹速度－ 时间关系曲线,并计算２ 个弹头各自的初速和阻力系数。实验结果表明,双头弹２ 个弹头在膛口就存在较大的速度差,２ 个弹头的速度—时间关系曲线规律基本一致。该测试结果为大口径机枪双头弹研究提供了可靠的实验依据     

用LDV测量旋转流场的窗口效应分析

在应用激光多普勒测速仪测量旋转流场时，如果测量窗口随着旋转流着一起转动，就会产生窗口效应问题，实验研究和理论分析表明，如果测量体积与测量窗口之间的距离太小，由由窗口旋转速度引起的多普勒信号就会进入测速仪的接收系统，该信号将干扰甚至掩盖流场速度信号而导致测速失败。     

基于FPGA的LFMCW雷达测速测距优化系统研究

针对现有线性调频连续波(LFMCW)测速测距雷达运算准确度低和运算速度慢的问题,提出一种优化的LFMCW雷达测速测距系统的设计方案.基于FPGA技术,利用正反旋转抵消策略优化CORDIC平行算法;然后利用流水线和并行结构相结合的方式设计实现双核FFT处理器;最后利用回波频差和多普勒频移法完成距离和实时速度的计算模块,最终设计实现了LFMCW雷达的测速测距系统.在QuartusⅡ中调用ModelSim进行功能仿真,证明本系统的数据处理速度比使用单核FFT时提高了46.5%、测距误差为±0.15 m、测速误差±0.1 km/s.     

激光多普勒测速研究

利用激光多普勒技术设计出测速光路,让两个不同频率的光波在具有非线性响应的器件中进行差频,使用光电传感器和数据采集卡以PC机为处理平台,运用LabVIEW软件编程完成对采集信号的分析和处理,实现了激光多普勒测速,具有很高的实用价值。     

我经历的激光测速研究——清华大学沈熊教授访谈录

2020年是激光器发明60周年。激光自发明以来,在众多领域都得到广泛应用。一个特殊的例子是利用激光多普勒效应测量流体的流速,为流体力学领域带来新的发展。清华大学工程力学系沈熊教授从事激光多普勒测速的研究已有半个世纪,在此次访谈中,他讲述了自己上世纪50年代在清华大学求学、60年代开展过超音速风洞研究的经历,之后他在70年代转向激光多普勒测速研究,主持研制出中国第一台"激光流速计"(激光多普勒测速仪),并坚持激光测速研究至今。沈熊教授还讲述了他在激光测速的科学研究、教学培训、学术交流、产品研发方面的经历,并分享自己关于科技研发的见解。     

ADCP方向谱估计的倾斜修正算法研究

声学多普勒流速剖面仪(ADCP)是用来测量不同深度上海水流速的仪器,在测流基础上可以通过速度测点组成阵列反演海洋表面波浪。当ADCP倾斜时,速度测点位置发生偏移,导致方向谱估计出现误差,为提高测量精度,有必要对测点位置进行修正。本文在引入旋转矩阵的基础上给出了当ADCP倾斜时的测点位置修正方法,通过仿真和实测数据分析表明,当ADCP倾斜时,方向谱估计误差不仅和俯仰角横滚角有关,同时与ADCP安放深度有关。该倾斜修正算法,同时考虑姿态角和安放深度,提高了ADCP倾斜状态下的方向谱估计精度。     

万家寨引黄工程南干出口流量测定仪器的比测

阐述了流量测定仪器比测的目的和意义,论述了超声波流量计、薄壁梯形堰、流速仪3种仪器的比测资料。     

一种基于物联网的超声流量测量及实验标定

为解决智慧城市建设中的城市管网水流量监测及调蓄任务,通过设计一种基于物联网的水流速流量测量仪,包括超声波多普勒流速探头(带温度修正)、蓄电池及充电部分(电量监测)、通用无线分组业务(general packet radio service,GPRS)模组、接口按键、液晶显示屏、扩展串行接口、STM32F103主控制器,实现了对水流速流量测量,并通过物联网将测量结果同步到云端服务器,同时通过网页端还可查看节点实时和历史流速、流量、液位数据.结果表明:三者测量数据相互印证,误差在3％以内.可见本测量仪检测精准且自动化程度高.     

矿浆浓度的超声测量

本文介绍一种把超声波在水中传播速度的测量应用于浮选法的矿浆浓度测量,它能适时测出浓度并进行过程控制。它是利用一个高速上升的调制波去推动超声换能器,获得测量信号,并进行温度补偿。     

食品工业高精度液体浓度测量仪的设计

针对食品工业液体浓度实时测量的要求,利用水声学中回鸣环声速测量技术,分析了影响声速测量误差的因素,以及温度对声速测量的影响,设计了一种供啤酒和乳品使用的高精度液体浓度测量仪.该仪器经纯水标定,对声速的测量误差可小于2cm/s,从而保证了液体浓度的测量.     

超声波流量计测流精度的实验研究

为了检验超声波流量计的测流精度,特将国产的LCJ型与美国ORE公司的7500型两种超声波流量计进行对比实验。为此,建立了管道测流实验平台,在管道出口3.1 m处交叉安装了两对超声波传感器,进行了不同流量重复对比实验,并应用小波分析对实验数据进行分析比较。实验结果表明,国产LCJ型超声波流量计较美国ORE公司的7500型超声波流量计有更高的分辨率和测流精度,且操作简单。     

光栅在大学光学实验中的应用研究

文中首先介绍了光栅的种类及其特性。然后详细分析了光栅在大学光学实验中的具体应用,包括:由光栅构成的微小型光纤光栅光谱仪、光纤通信系统实验仪、光纤光栅传感仪和超声光栅声速仪等,论述了这4种光学实验仪器的结构与工作原理。最后,对光栅在大学光学实验中的新应用领域进行了展望。     

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.     

一种高精度超声波测距仪的设计与实现

在传统超声波测距基础上,结合硬件和软件两方面的控制,提出一种高精度超声波测距系统。在超声波发射部分创新性的使用MAX232芯片,缩小盲区;在信号放大部分添加时间增益补偿(TGC)电路,有效地解决远距离回波信号过于微弱而导致系统测量量程减小的难题;在接收部分采用双电压比较器整形电路并结合软件设计纠正回波前沿的方法来提高测量精度。同时在硬件上增加温湿度传感器SHT11,采取声速预置和媒质温度测量相结合的办法对声速进行修正,实现实时声速测量的功能,以降低声速变化对测量的影响。实验表明,该测距仪的设计能够实现减小盲区,增大量程（2cm-4m）,量程范围内误差控制在6mm以内的高精度测距要求。     

用超声光栅测液体中声速的理论与实验研究

描述了平面超声波在液体里传播形成超声光栅的原理；根据非理想流体对应的连续性方程和Lorentz-Lorenz定律，推导了液体光栅中液体密度与折射率的周期性变化规律，表明液体密度和折射率变化满足相似的驻波方程；根据推导的结果描绘了几个特殊时刻的驻波波形、液体密度、折射率周期性变化之间的关系曲线；进而由折射率周期性变化规律分析了超声驻波自身像的形成原理，并给出了CGS型超声光栅声速仪利用超声驻波自身像测量声速的方法与实验结果．