振速变化的环形活塞声源系统的设计分析与仿真研究

设计了环形平面活塞声源系统。从理论上导出了该系统远场指向性公式，并对其正确性和有效性进行了仿真分析。仿真结果表明：该阵地任何声频都有指向性；且环形活塞面积和相邻两活塞中心间距愈小、振速幅度愈大、活塞数量愈多，指向性愈强。当环形活塞的面积、振速幅度、数量一定，且相邻两活塞中心间距为活塞外直径（极限值）时，指向性最强。本文的研究在工程上具有重要的指导意义。     

新型轨道裂缝探测仪

英国沃里克大学物理系的研究人员发明了一种新的非接触式轨道裂缝探测方法,即利用超声波来探测和度量火车轨道、尤其是轨道角落的裂缝。该方法的核心就是利用低频宽带雷利波发明的裂缝探测技术,开拓了超声波特殊用途的新形式。 研究人员用电磁声换能器进行非接触式轨道裂缝探     

基于TMS320VC33的指向性扬声器的设计

以TMS320VC33数字信号处理器为核心设计了一种指向性扬声器.在对指向性扬声器工作原理进行简要介绍的基础上,给出了系统硬件设计方案,分析讨论了失真预补偿、载波信号产生、幅度调制等算法在DSP芯片上的实现方法.该设计能够将通常采用模拟电路实现的指向性扬声器中的主要信号处理模块集中在一片TMS320VC33芯片上实现,具有精度高、稳定性好、成本低等优点.     

换能器阵列型超声抛光机理及声场仿真和实验研究

为了提高工件表面抛光质量和抛光效率,对传统非接触式超声振动抛光进行了改进,将单个换能器换成换能器阵列,同时加入料筐的旋转运动,设计了实验样机。分析了超声抛光的材料去除机理,推导出单颗磨粒去除材料体积和磨粒振动速度的表达式。利用COMSOL对样机抛光槽内液体进行声场仿真,研究了换能器个数、换能器布置间距、换能器输入电压对抛光液声场分布的影响,优化了抛光槽底部换能器的布置方式,仿真结果显示,换能器个数为4个、布置间距为55mm时,抛光槽中心区域声压分布更加均匀。实验探究了样机料筐转速、抛光时间、换能器输入电压对工件表面抛光质量的影响规律,确定了工件表面抛光效果最佳时的工艺参数组合,结果表明:料筐转速为50r/min、抛光时间为80min、换能器输入电压为150V时,抛光效果最好,此时工件表面粗糙度减小量为0.019μm,表面粗糙度变化率为33.33%。     

外业测量因素对多波束测深系统的影响分析

本文主要介绍外业测量中多波束换能器安装、船速、船体震动以及测区声速对多波束测量的影响。通过对比不同条件下多波束测深系统采集数据的质量,分析外业因素对所采集数据的影响,以期为使用小型船舶测量的外业参数提供参考。     

基于STM32的超声波电源设计与实现

压电超声波换能器应用广泛,可用于工业塑焊、测距、探伤、医学成像、碎石等.不同的换能器及负载,其谐振频率不同且会动态变化,所以需要匹配不同的电源,使换能器工作在理想状态.为此,设计一套用于工业塑焊的可自动追踪换能器谐振频率和恒定振幅的超声波电源.该电源以STM32为控制器,输出PWM波控制IGBT实现逆变,并使用LC串联型网络来匹配换能器,将负载端电流电压采集回STM32形成闭环系统,从而实现自动追频和恒定振幅控制.经验证,当换能器谐振频率偏移时,本系统能在500 ms内完成自动追频,振幅误差小于3%,加工成功率及效率提高50%以上,能在一定程度上延长换能器寿命,提升工厂加工效率、提高生产安全性.     

多极子阵列声波测井仪系统设计及现场测试

设计一种新型多极子阵列声波测井仪,该仪器是当前油田现场测井服务中的重要装备。仪器的整体结构由上电子短节、声系和下电子短节等3个相对独立的部分组成,声系由发射声系、隔声体和接收声系组成。发射声系包括单极换能器、交叉偶极换能器和四极换能器,阵列化的接收声系包括8组频率为0.5~30 kHz宽带接收换能器组,共32个接收换能器单元。主测控电子线路短节包括以DSP为核心的控制电路、数据采集电路、前置接收电路及井下低压供电电路等几部分。由发射逻辑控制器、供电电路、高压储能电路、驱动电路、高压激励电路和脉冲变压器构成高压脉冲激励源。通过分析测井资料实例,说明仪器测量的正确性;并表明了仪器具有好的一致性和重复性。     

矩形晶片的楔形超声换能器瑞利表面波远场声压及指向性图案

在瑞利表面波理论基础上对常用的晶片形状为矩形的楔形超声换能器瑞利表面波的远场做了分析和实验,在理论上给出了半无限大各向同性介质表面的声压及指向性图案。对于钢介质,做了数字计算并进行了相应的实验测量,得到比较好的实验验证。     

相控阵扬声器系统

论述了相控阵扬声器系统的设计原理,结构、特色及工程应用．一般的扬声器系统,利用基于机械震动的物理、声学方法来获得良好性能,目前广为流行的线阵列扬声器系统,是将物理、声学技术发挥到极致,而相控阵扬声器系统则是将电子技术、数字技术、计算机技术、电声技术结合并创造性地运用DSP技术,研制适用的算法,对扬声器阵列中的所有单元的各个频段,分别进行适当的相位调控、音效处理,从而实现实时调控扬声器阵列辐射主瓣的辐射角、指向性和放声效果．