固体声谐振子振动的理论和实验研究

为进行快速无损检测，研究了固体声谐振子扰动和声学特征变化的关系。用有限元方法分析了存在和无缺陷样品的振动频率和振型，用数字信号处理技术，实验研究了样品中缺陷对声学特征的影响。     

基于虚拟仪器的PCB线路检测

运用虚拟测试技术,以LabVIEW为软件开发平台,设计了PCB板线路检测系统．对采集到的图像进行预处理,用最大类间方差法对图像进行阈值分割,用形态学开运算滤除毛刺．根据线路缺陷的特征,提出了一种利用缺陷图像和参考模板相减后,连通域个数变化的方法来判断缺陷．实验结果表明,该检测系统具有易于实现,无损等优点,能够较好的识别线路板断路、短路、缺损和毛刺4种主要缺陷．     

结合上下文多维度声学特征组的汉语重音检测

基于ASCCD朗读语篇语料库,结合上下文多维度声学特征组,并采用NaiveBayes分类器对汉语重音进行检测.NaiveBayes分类器对当前音节的相关声学特征及上下文的相关特征进行建模,这种分类方法充分利用了当前音节及上下文的特性.实验结果证明该声学特征组在ASCCD朗读语篇语料库上能够得到80.7%的汉语重音检测正确率.     

无损检测技术在矿山机械维修中的应用

无损检测技术(NDT--Nondestructive Testing)即为一种利用声学、磁学、光学、电学的基本特性,是以不破坏被检测对象,保证材料性能的安全与质量的前提下,使材料使用寿命延长的一种新型检测技术。无损检测技术可用于矿山机械维修、桥梁无损检测、焊接缺陷与检测、航空无损检测激光超声检测的多行业中,因此这种检测技术具有巨大的发展前景。     

300～700兆赫透射式扫描声学显微镜的研究和试制

在本文中作者描述了工作在300～700兆赫的透射式扫描声学显微镜的研究试制工作.介绍了显微镜的设计和结构,所用声学聚焦系统、换能器及显微镜的机械微波和电路部分.理论分析和实验结果表明该声学显微镜的分辨率不劣于2微米,达到了衍射极限.最后给出了使用该显微镜所获得的一些样品的图像.     

基于远场涡流检测技术的铁磁性热交换器管仿真研究

石油、化工、电力等行业频繁出现热交换器管的泄漏事故,给企业带来经济损失,同时会对现场工作人员的生命安全造成威胁。为能够快速有效地对服役管道进行无损检测,本文基于远场涡流检测机理,对铁磁性热交换器管进行仿真分析与实验研究。结果表明,远场区的位置随着壁厚和管内径的增加而变远,并且对于相同大小的缺陷,远场区的检测灵敏度高,但当相同大小的缺陷位于内外壁时磁感应强度差值的变化近似相等,这与真实管道缺陷检测的实验结果一致,满足远场涡流检测原理。结论认为,远场涡流检测技术能够较好地判定和识别铁磁性管道缺陷,对服役管道在线无损检测以及安全性能评估具有良好的应用前景。     

分贝及衰减系数在超声波探伤中的应用研究

无损检测是检测锅炉、压力容器的各种原材料及焊缝是否存在危险性缺陷或非允许缺陷的现代检验技术.以理论为依据,探讨了衰减分贝与衰减系数在超声波探伤中的应用.由分贝推导出超声波探伤的基本公式,找出返回声压与衰减分贝值之间的变化规律,介绍了超声波在工件内传播过程中衰减系数及其求解.在探伤实践操作中,使缺陷的定量有了可靠的理论依据.     

相控阵检测技术在缺陷定位、定性、定量准确性的探讨

应用相控阵、TOFD、射线和A超超声波对同一模拟试板进行检测,分析相控阵检测在缺陷定性、定位和定量的准确性。结果表明:相控阵检测在缺陷定位和定量的准确性较高,但对于缺陷定性比较困难,测缺陷自身高度时误差也比较大。研究结果有助于相控阵检测技术的推广应用,为无损检测方法的选择提供参考。     

涡流法检测输油管孔洞的实验研究

以从长输油管道管上切割下来钢板作为研究对象，在其上面人工用电钻打的孔作为缺陷，研究了有孔洞缺陷时的涡流检测信号。在此过程中应用和制作了差动式涡流传感器，通过实验分析有孔洞缺陷时的涡流检测信号特征，总结建立了涡流法检测孔洞缺陷的方法。     

木材缺陷重建图像的多核模型研究

针对基于应力波技术的木材无损检测算法中,重建后的木材缺陷图像与真实的木材缺陷图像差距较大,不能够准确地反应出真实情况下木材内部缺陷的大小和形状这一现状,采用多核模型进行优化重建算法,提高重建图像的准确率。以含有空洞的椴树木材为实验样本,利用多核模型优化重建的缺陷图像,提高重建图像的拟合度。根据采集到的数据建立点速度模型,对得到的点速度模型用多核模型进行优化,将多核模型优化的重建缺陷图像阈值分割处理,得到轮廓平滑、拟合度高的缺陷重建图像。研究结果表明,利用多核模型优化可以更加准确地反应出木材内部真实缺陷的情况,通过和其他方法的比较,证实了多核模型比其他模型更能准确表示木材内部缺陷,重建图像的拟合度更高,为提高木材缺陷重建图像提供了可行性方法,可为木材缺陷检测装置的设计提供参考。     

用于结构整体与局部健康监测的光纤超声传感器

本文提出并展示了两种光纤超声传感系统,一种是基于菲索干涉仪的结构,另一种是类萨格奈克干涉仪的结构.当系统中光纤传感器采用长跨度光纤时,可实现结构整体内部是否有微裂纹所导致超声发射的情况监测.系统中的光纤传感器部分也可以选用一段短光纤或绕成一个光纤环,从而实现单点的局部探测.文中分析了作为传感的光纤与超声的相互作用.实验上,将1 m长的光纤作为一段直线传感器和绕成光纤环形点传感器分别埋入混凝土试件中,进行了10、25和50 kH超声测量实验.结果表明,这两种光纤传感器均具无损检测的应用潜力.尤其是长尺度光纤传感器更适合于监测大尺度混凝土建筑结构的由于内部微裂纹的发生及其发展情况,对于评估结构的健康状况具有十分重要的意义.     

基于分布源边界点法的声散射场全息重建和预测理论

通过在边界结点法向方向上,背离分析域一定距离处构造虚构点源;用虚构点源在边界结点、全息测量点、重建点和预测点处产生的特解,形成满足系统方程的特解矩阵,来计算散射场声学量之间的传递矩阵;建立了基于分布源边界点法的声散射场重建和预测理论模型.该方法避开了基于边界元法的声全息重建和预测模型中的变量插值、数值积分和奇异积分的处理,具有计算速度快、计算精度高、计算稳定性好等优点.     

一种带有声滤波器的无窗共振光声池的设计

本文报道了一种适合于大气污染物连续检测的带有声滤波器的无窗共振光声池.这种无窗池解决了由于窗口吸收而限制光声方法检测灵敏度的问题.同时由于声滤波器的作用,它对外部噪声不敏感,实验结果与理论计算相符。     

流体——固体弹性地层裸眼井声场的极点研究

准确求得声场函数的极点是声波测井波场分析的重要环节。针对流体-固体裸眼井声场模型,采用牛顿迭代法,计算了井孔声场频散方程的根。通过分析和对比,得出了该模型声场函数极点的变化规律,并给出了其极点实部的求解区域。     

加权邻域重构及其在声目标识别中的应用

摘要： 针对流形学习方法用于声目标识别时易受噪声干扰的情况,提出一种加权邻域重构算法,采用加权迭代方式构造出带噪流形子曲面中最能反映该曲面变化趋势的曲线,通过拓展该曲线对带噪流形子曲面进行重构,利用新曲面计算低维嵌入. 该算法在去除噪声的同时,最大限度地保持了原流形曲面的变化趋势,是一种适用于声目标识别的算法. 在公开数据库和低空飞行目标实际数据中进行实验,结果表明在识别正确率及运行时间上,本文提出的算法相对于其他3 种对比算法均取得了较好的效果.     

换流站电容器塔的噪声预测声学模型和算法

根据直流换流站滤波电容器塔架噪声的属性对竖直线声源的算法进行对比分析,提出对竖直线声源进行单独改进优化划分. 通过对使用不同划分长度的计算结果进行比较,确定恰当的长度值. 基于改进算法开发的噪声预测软件与商品软件的比较表明,改进后的预测结果更加准确合理,提高了电容器塔架的噪声衰减预测的计算精度.     

听觉模型倒谱系数及其在声目标识别中的应用

针对目前广泛采用的美尔倒谱系数(MFCC)鲁棒性不足的问题,基于人类听觉模型提出了一种可用于战场声目标识别的倒谱系数. 用小波包变换代替了传统的傅里叶变换,克服了傅里叶变换在频域上单分辨率的缺陷和对噪声的敏感性. 用指数压缩替换固定的对数压缩,较好地模拟了人耳处理信号的非线性能力. 在SensIT实验数据和外场实际采集的低空目标数据上的实验结果表明：相对于经典的美尔倒谱系数,本文提出的倒谱系数在识别准确性和抗噪声能力方面都有较明显的提高．     

对透声界面的时域有限差分处理

导出了水中透声目标表面边界条件的时域有限差分(FDTD)表达形式,将FDTD在水声学中的应用范围扩大到无切应力的有限声阻抗目标的散射问题.在此基础上对一些目标的散射特性进行数值计算,给出了满意的声场分布.计算结果与理论解十分吻合.     

微弱气体浓度检测的弛豫平滑处理算法

研究了气体分子碰撞能量转移模型和弛豫声衰减理论。分析了混合气体中某些成分的浓度低于0.01%时,分子复合弛豫声衰减系数与气体浓度的模型变为崎岖不平的原因。利用信号处理中的滤波方法,使用平滑窗处理弛豫声衰减结果,改善了弛豫声衰减理论。得到了检测三元混合气体中微弱气体浓度的算法,检测浓度达到0.001%。设计了3种不同权重的平滑窗,均可降低由微弱浓度引起的检测误差扩大,其仿真结果一致证明弛豫平滑处理算法的合理性。     

新型微结构光纤分布式声波传感技术及应用

介绍了一种新型分布式微结构光纤及微结构光纤分布式声波传感技术.通过在普通通信光纤的纤芯采用精密光刻技术连续制备纵向微结构散射单元，形成一种新型分布式微结构光纤（distributed microstructure optical fber，DMOF）.基于这种DMOF研制的微结构光纤分布式声波传感系统（microstructure fber distributed acoustic sensor，MF-DAS），采用微结构光散射增强，MF-DAS传感信号的信噪比得到大幅提升；通过微结构光纤链路均衡，大幅度降低MF-DAS近远端传感信号差值；提出微结构光时域反射（microstructure opticaltime domain reflection，M-OTDR）时隙分插复用扩频，显著增大了分布式声波探测频响带宽.这种新型的MF-DAS系统具备高灵敏、大尺度、宽频响等优越性能，在地下及水下声波信息获取、重大基础设施内部损伤探测与外部侵害安全监测等领域具有十分广阔的应用前景.