超声波测距系统的研究与设计

根据声波在空气中传播反射原理,以超声波换能器为接口部件,应用单片机技术对超声波在空气中的传播时间进行测量,从而设计了一套超声波检测系统。对系统硬件组成、检测原理、方法以及系统软件结构作了详细介绍,对产生测量误差的原因进行了分析,并提出了解决的途径和方法。     

超声波气体流量测量系统的实现

超声波气体流量计因为其具有许多优点,在工业上获得越来越广泛的应用。超声波气体流量测量需应用一种新的流量测量技术,因为超声气体流量计工作在噪声较强的场合,且信号微弱。超声波气体流量计信号不能用传统的方法检测,在此,数字平均技术及相关技术得到应用,数字平均技术可使信号得到加强,相关技术可使渡越时间测量更精确,流量测量精度可达±2%。     

基于时差法的气体超声波流量计的设计

本文介绍了便携式时差法气体超声波流量计系统的设计过程。该系统硬件采用DSP进行控制,实现超声波信号采集、数字信号处理等功能,利用时差法结合数字信号处理技术对超声波信号进行处理,在信噪比较高的情况下,实现了对气体流量的高精度和高灵敏度测量,为超声波流量测量技术在工业生产中的应用打下了良好的基础。     

超声波检测水下掩体的模型实验研究

简要介绍超声波检测技术的基本原理,通过超声波在空气中的实验研究了超声波的传播特性和换能器的指向性。通过超声波在介质中传播时参数的变化来判断介质的物理性质,并将超声波应用于对水下掩体的检测,用回波探测法来检测水下掩体的位置和形态,通过模型实验来验证了用超声波回波探测方法检测水下地形的可行性。     

超声波法探测混凝土内部缺陷原理及应用

超声波法是混凝土无损检测的主要方法之一。它通过测量超声脉冲波在混凝土中的传播速度、首波幅度和接收信号主频率等声学参数,并根据这些参数及其相对变化,判定混凝土中的缺陷情况（如混凝土内部空洞和不密实区的位置和范围、裂缝深度、表面损伤层厚度、不同时间浇筑的混凝土结合面质量、灌注桩和钢管混凝土等缺陷）。本文应用超声波对测法对北京某立交桥墩缺陷状况进行检测,准确得到异常点分布区域并确定混凝土不密实区域的空间位置。     

超声波检测技术中的数字信号处理方法

概述了超声波在工业检测技术中的应用及发展,详细介绍了新的超声检测技术——电磁超声和激光超声技术在工业检测中的应用。文中还介绍几种超声测距中的数学处理技术及各自的特点,适用情况。     

超声波自动测温技术

超声波测温是近40年发展起来的一种新型的测温技术，其理论基础是超声波传播速度与介质温度有确定关系．目前的超声测温计存在着自动化程度低、在线检测困难以及测量精度差等缺点．给出了一种以热处理温度为3000℃的优质石墨棒作为测温介质、采用基于超声波脉冲技术的零点回鸣法测量声速、并通过微机控制自动跟踪测量温度的超声波测温系统．实验结果和理论分析表明该测温系统工作稳定，具备长期自动跟踪测温能力，系统声时测量分辨率可达0．2μs．     

浅析超声波位置传感器的原理及应用

超声波是频率超过人耳听觉频率极限机械波的总称,它可以在气体、液体、固体中传播。超声波位置传感器是利用超声波的特性研制而成的传感器。本论述以检测技术中主要采用的压电式液位计为例,详细分析和阐述了它的结构特点、详细工作原理和应用。     

速度分布对气体超声流量计声传播规律的影响

气体超声流量计广泛应用于天然气贸易计量,在实际工业现场,由于流态和流速的不同,使得超声波传播特性呈现不同的规律.为了研究这一规律的变化特征,文中提出了一种基于COMSOL仿真的射线追踪方法来模拟单声道气体超声流量计的测量过程,并验证了该仿真方法的正确性.选取充分发展湍流和单弯头下游的速度分布为研究对象,以5个不同的速度点为入口流速,讨论超声波传播轨迹、传播时间、轨迹偏移量、声压分布等参数随流速、流态的变化规律,进而分析其对流量测量的影响,提出一种改善测量误差的修正方法,使测量误差最大降低约4%,,达到修正效果.     

医学超声治疗技术研究及其应用

对超声波技术在医学及生物领域中的应用及其机理研究进行了分析．阐述了超声治疗技术的应用现状，分析了超声波的生物效应及其在治疗疾病中的作用．着重分析了目前国内外在超声治疗技术中的一些新方法和新设备，并对超声治疗技术的发展趋势进行了展望。     

超声脉冲纵波在固体中传播的可视化研究

为了研究超声脉冲波在钢、铁等金属材料中的传播规律,我们采用和金属材料声速比较接近的k9玻璃作样品,利用研制的动态光弹系统,来观察超声脉冲纵波在玻璃中的传播,由此来模拟超声波在金属中的反射、散射等传播行为.对于利用超声脉冲波检测金属材料缺陷的理论提供了实验依据.     

利用超声波检测流量的高精度系统

讨论了超声波在流体内传播过程中流速补偿问题，建立了流量测量的数学模型，并给出测量系统的结构框图。针对超声检测流量中的流场分布情况，采用高电压窄脉冲信号触发超声波发射电路、高频振荡计数与相敏检波相结合的高精度在线检测方法提高测量的精度，并利用系统内存储的测量环境数据和实际测量时的温度对测量结果进行补偿，保证测量的稳定性；分析了测量误差来源以及消除误差的方法。     

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.     

简易的超声波测距系统

根据超声波的传播特性,采用555电路产生40 kHz正弦波驱动超声波换能器,通过单片机适时控制外围电路,对超声波在空气中的传播时间进行测量,从而设计了超声波测距系统.本文详细的阐述了超声波测距系统的构成,电路原理,程序设计及温度补偿.     

混凝土非均匀性对超声波衰减作用的模拟分析

为深入了解超声波在混凝土中的衰减特征和混凝土随机非均匀性的对应关系,首先,基于数字图像处理技术以混凝土骨料的含量、粒径为变量,建立了混凝土的数字模型;其次,引入Kelvin-Voigt本构关系表征超声波传播过程中的黏弹性;再次,应用谱比法分别测量了骨料和水泥砂浆的品质因子参量,并将其引入超声波控制方程;最后,在此基础上采用交错网格有限差分方法模拟了超声波在混凝土中的传播,并从能量和频率角度分析了骨料粒径、骨料含量、水泥砂浆波速和品质因子等随机参数对混凝土中超声波传播的影响。研究结果表明：超声波散射衰减对混凝土随机性最为敏感,是造成超声波能量衰减的主要衰减模式;黏弹性虽然会进一步造成能量的衰减,但是相比于散射,其影响可以忽略;对混凝土进行超声波无损检测的建议入射频率为50～100 kHz。研究为建立混凝土性能特征和超声波传播参数之间的映射关系提供了有益参考。     

醋酸中超声波声速及其温度系数

醋酸中超声波声速及其温度系数王寅观，邵良华应用脉冲回波重合法，在３０～７０℃温度范围内，精确地测量了醋酸溶液中超声传播时间随温度的变化关系，并由此计算了醋酸的超声波声速和一级、二级温度系数．醋酸中超声波声速及其温度系数@王寅观，邵良华...     

超声波检测技术在工业测量中的应用

为了使人们对超声波测量有一个概括性的了解,本文简单综述了超声波检测技术在工业测量上的应用,介绍了超声波在测量声速、厚度、衰减系数、液位、流量、温度等方面的应用,并指出了超声波测量的研究方向。     

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。     

混凝土强度现场超声测试中的问题与修正方法研究

超声波法是根据超声脉冲在混凝土中传播的规律与混凝土的强度间存在一定关系的原理,通过测定超声脉冲的有关参数,然后依据测定的参数推断混凝土强度的一种检测方法。其检测原理是:超声仪产生高压电脉冲,激励发射换能器内的压电晶体获得高频声脉冲;声脉冲传入混凝土介质中,由接受换能器接收通过混凝土传来的声信号,测出超声波在混凝土中传播的时间和距离,算出超声波在混凝土中的传播速度。超声波的传播速度与混凝土的密实度有关,而混凝土的密实性又与其强度有一定关系:对于一定配合比的混凝土,强度愈高波速越大,反之愈小。影响超声测强的因素较多,有水泥品种及用量、骨料最大粒径、混凝土的含水率和混凝土的龄期等。     

TOFD无损检测技术应用及特点

TOFD衍射时差法超声检测作为一种日臻成熟的超声检测新技术,已越来越多地应用在机械、船舶、特种设备的无损探伤工作中。本文通过简单介绍超声波检测中TOFD方法的物理原理和在无损探伤中的应用,列出了TOFD技术在检测中的优点和局限性,提出了TOFD检测技术将会更加广泛应用于焊缝的无损检测工作中。