一种改进的生物医用同轴探头的实验研究

在生物电磁学实验研究中,探头的结构对于生物组织介电特性信息的获取至关重要．作者比较了终端开口同轴探头和圆形微带贴片探头的结构,并在纯水和1％盐溶液中分别测量了以上两种探头的扫频特性和场透入深度,实验表明,圆形微带贴片探头灵敏度和场透入深度优于改进前的终端开口的同轴探头,并有效降低了测量中的反射系数．     

油气管道涡流变形检测探头研制

针对传统的管道变形内检测探头环向检测面积较小的问题,在磁旋转编码检测技术的基础上,结合电涡流检测技术,研制了一种涡流变形内检测探头。文中首先介绍了电涡流管道变形检测的理论基础,设计了管道涡流变形检测探头的机械结构及电路系统,利用有限元方法得到探头与被测件距离d的增加引起传感器输出电压峰值信号呈现非线性减小的变化规律,同时研究了激励信号峰值和激励线圈内径变化对d值检测的影响。后进行实验验证,结果表明基于电涡流检测技术的管道变形检测具有可行性,实验测量精度达到1mm。该检测探头的研制对于提高管道变形内检测环向检测精度、降低检测成本具有一定的意义。     

超声波探头专利技术发展研究

在实际应用中,根据用途和结构特点分类,超声波探头可以分为普通直探头、普通斜探头、组合双晶探头、聚焦探头等,随着科学技术水平的不断提高,为适应工业生产应用需求的超声探头品种还将日益增多。     

商用快速定氧探头在铅锌冶炼生产中的应用

 为探索铅锌冶炼炉渣氧势快速测量的方法,以某铅冶炼炉为对象,应用商用定氧探头对炉渣氧势进行测量。测量过程中,电势与温度信号的响应时间为10~15 s,测量时间控制在20 s之内;且其氧势范围lg P_O2为-11.37~-10.32,即P_O2为10^-6.37~10^-5.32 Pa。对空冷和水淬两种取样方式下的炉渣中主要元素进行分析,同时基于铅冶炼炉内主要反应的标准吉布斯自由能变与温度T的关系,以及吉布斯自由能变与氧势的关系,制作氧势图,分析铅、铜、锌以及铁等金属元素分离所需的氧势条件,结果表明商用定氧探头所测得的氧势条件与氧势图中的理论分析结果吻合。     

气浮探头气膜流场的有限元数值模拟

建立了气膜流场中气体流动的数学模型,在提出了一系列假设条件的前提下,得到了气膜间隙中气体流动的控制方程,即简化的纳维尔-斯托克斯方程及边界条件;采用有限元法对气膜流场进行了有效的数值模拟计算,初步实现了根据外负载的要求来确定气浮探头装置的性能参数.     

光纤探头式测色系统设计

在单色仪的色度测量中,为减少光源对物体直接照射所受外界的干扰,将光纤探头作为光能的收集与传输部件引入测色系统中.该系统利用高压汞灯作光源测试特征波长,系统的测色波长误差小于0.3 nm(国际对测色波长误差要求小于0.5 nm).实验结果表明,这种测色系统波长精度高,并有良好的重复性.由于光纤对光谱的非线性衰减的影响而使颜色的测量产生畸变,通过光纤输出端光场的场强分布函数使色度测量得到校正.为了分析系统的测色效果,通过对标准色卡的颜色测定,并与标准值相比较,结果表明,色坐标误差指标小于0.01.本系统可用于颜色检测的实际应用中.     

复杂工件内部缺陷超声柔性探头检测数值仿真

根据相控超声波一维阵列柔性探头聚焦原理,针对复杂表面不锈钢工件的内部缺陷检测,基于CIVA无损检测仿真软件,建立了上表面为半径150 mm的圆弧曲面、下表面含有三角形槽和圆形槽的复杂工件模型,分别以10 mm×10 mm分层缺陷及直径2 mm贯穿孔缺陷检测为例,定性及定量地比较了声束偏转及单点聚焦2种聚焦模式在缺陷检测上的区别.结果表明单点聚焦模式可以较好地获得缺陷在定位、定量及定性方面的信息,声束偏转聚焦模式仅能获得缺陷在定性方面的信息,采用2种聚焦模式结合的检测方法,可以获得较好的缺陷检测效果.     

投弃式海流剖面仪探头流场数值模拟

 以三维Navier-Stokes方程为控制方程,结合k-ε两方程湍流模型,采用隐式有限体积法对投弃式海洋剖面仪（XCP）探头进行数值模拟,分析XCP探头周围流场的分布情况。根据XCP探头周围流场分布,对探头的运动特性,重点是探头的头部和尾翼流场进行分析。研究表明,在探头迎流前端小于10cm处,流体层流边界层发展为湍流边界层,因此探头头部的弧线型设计对于保证探头获得稳定的下落速度作用至关重要,探头尾翼虽然会减小下落速度,但有利于保证探头稳定的垂直下落姿态。研究结果验证了模拟计算方法的准确性,同时为同类探头的优化设计提供了参考依据。     

XCP等投弃式剖面测量技术研究

该课题旨在发展我国迫切需求的快速海洋环境参数获取技术,形成一批具有自主知识产权的投弃式设备,达到国际21世纪初先进水平。该课题最终完成的投弃式海流剖面测量仪（XCP）、投弃式温盐深剖面测量仪（XCTD）和投弃式温度剖面测量仪（XBT）海试样机对我国科学调查、渔情环境调查和海军舰船的机动海洋动力环境都具有重要意义。     

投弃式海流剖面仪探头流场TRPIV测量

 投弃式海流剖面仪(eXpendable Current Profiler,XCP)探头是最新型的投弃式海洋环境剖面测量探头,在海洋调查、科学研究以及军事上有着重要应用。XCP探头在海水中的姿态直接影响海流测量精度,因此试验研究探头水下姿态对投弃式海流测量技术发展有重要意义。本文通过搭建试验装置,应用高时间分辨率PIV(Time Resolution Particle Image Velocimetry,TRPIV)技术在室内低速循环水槽测量了XCP探头水平截面的二维瞬时流场和平均流场。分析了不同旋转速度比及雷诺数对流场的影响,进而根据马格努斯效应分析了XCP探头受到的侧向力。试验结果表明,探头受到的侧向力与旋转速度呈正比关系,并且随雷诺数的增加探头受到的侧向力也增加了。据分析结果可知,实际工作中探头穿越不同的海流层下落时受到变化的侧向力作用,并导致其在海水中以倾斜状态下落。试验结果可为XCP探头在下落过程中倾斜情况的估计提供参考和依据。