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变步长微分控制的超声波换能器共振频率追踪
1
作者 王然 张延浩 马树军 《中国新技术新产品》 2024年第3期5-8,共4页
超声波洁牙器在医疗领域,特别是口腔医学中成效卓越。然而,频率的突变和漂移对超声振动系统的稳定性和可靠性构成了挑战。本文针对医用口腔超声波洁牙器的工作特性,设计了一种新的谐振频率检测机制,并引入了一种基于最大电流法的变步长... 超声波洁牙器在医疗领域,特别是口腔医学中成效卓越。然而,频率的突变和漂移对超声振动系统的稳定性和可靠性构成了挑战。本文针对医用口腔超声波洁牙器的工作特性,设计了一种新的谐振频率检测机制,并引入了一种基于最大电流法的变步长微分控制方法。结合相位锁定技术,笔者提出了一种复合控制方法,旨在提高超声波洁牙器的清洁效率和可靠性。模拟试验的结果验证了该方法的有效性和稳定性,表明新的频率追踪方法能在不同工作条件下精确追踪超声波换能器的频率,并具有较高的抗干扰能力。本研究为超声波设备的频率控制提供了新的思路,有望为超声波技术在口腔医疗中的应用提供更可靠和高效的支持。 展开更多
关键词 超声波换能器 频率追踪 最大电流法 变步长算法 微分控制
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基于超声波换能器的钢筋机械损伤与锈蚀损伤检测及其对比研究
2
作者 汪佳宇 陈铭刚 布占宇 《宁波大学学报（理工版）》 2024年第1期67-76,共10页
超声导波检测技术有检测耗时少、覆盖范围大等优点.为检测钢筋混凝土结构中钢筋损伤,采用超声波换能器研究不同深度和位置的机械损伤对超声导波传播的影响,建立损伤程度与导波特征关系.通过反射系数C定量分析损伤程度,并结合损伤反射回... 超声导波检测技术有检测耗时少、覆盖范围大等优点.为检测钢筋混凝土结构中钢筋损伤,采用超声波换能器研究不同深度和位置的机械损伤对超声导波传播的影响,建立损伤程度与导波特征关系.通过反射系数C定量分析损伤程度,并结合损伤反射回波判断损伤位置.在钢筋点锈蚀以及均匀锈蚀损伤检测中,锈蚀程度达到最大时,L波实际波速分别为4738.1 m·s^(-1)和5069.7 m·s^(-1),以此区分锈蚀损伤与机械损伤,最后基于小波变换的时频分析判断损伤状况.研究成果可为钢筋损伤检测研究提供参考. 展开更多
关键词 超声波换能器 超声导波 钢筋锈蚀 损伤检测
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基于全桥逆变的超声波换能器匹配电路设计及仿真
3
作者 但强 万勇 《现代科学仪器》 2024年第3期5-9,共5页
为提高超声波换能器电声转换效率,常在驱动电路中增加阻抗匹配网络。该文基于全桥逆变电路结构,提出一种带阻抗匹配的超声波换能器变压器驱动电路,充分考虑变压器参数及特性,将匹配网络设计于变压器低压侧,降低对匹配器件的参数要求,提... 为提高超声波换能器电声转换效率,常在驱动电路中增加阻抗匹配网络。该文基于全桥逆变电路结构,提出一种带阻抗匹配的超声波换能器变压器驱动电路,充分考虑变压器参数及特性,将匹配网络设计于变压器低压侧,降低对匹配器件的参数要求,提高匹配网络的适用性。通过对驱动电路工作原理及电路阻抗变换分析,给出了匹配网络和驱动信号参数的计算方法。仿真结果表明,在相同供电电压前提下,超声波换能器有效驱动电压提高42.6%。 展开更多
关键词 超声波换能器 阻抗匹配 全桥 驱动电路
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双超声波换能器分布方式对反应器内声场影响的数值模拟
4
作者 蒋越 吴璇 +1 位作者 王浩博 时全 《南方农机》 2023年第23期18-21,共4页
【目的】探究不同条件下超声波反应器内的声压分布情况,从而确定出空化强度最高的换能器分布方式,使得超声波反应器更高效。【方法】采用压力声学频域物理场,基于亥姆霍兹方程,对相同体积的超声波反应器的声场进行了数值模拟;考察了双... 【目的】探究不同条件下超声波反应器内的声压分布情况,从而确定出空化强度最高的换能器分布方式,使得超声波反应器更高效。【方法】采用压力声学频域物理场,基于亥姆霍兹方程,对相同体积的超声波反应器的声场进行了数值模拟;考察了双换能器在不同分布方式下,反应器内的声压分布情况,并对比了不同条件下的平均声压值和空化占比。【结果】1)当双换能器位于同一安装面的情况下,双换能器位于底表面时,声压分布最稳定,空化占比最高,达到了24.74%。2)当双换能器位于不同安装面的情况下,双换能器位于前表面和底表面时,声压幅值最大,为2.9×10^(5) Pa;平均声压也达到了最大值,为5.27×10^(4) Pa;反应器内的空化占比达到了19.34%,是5种异面分布方式中的最大值。【结论】换能器的分布方式对超声波反应器内的空化强度具有重要影响,通过数值模拟分析方法可对不同的换能器分布进行最优化分析,从而确定出最佳的换能器分布方式。 展开更多
关键词 超声波反应器 超声波换能器 数值模拟 声压分布
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双轨式钢轨超声波探伤仪一次波和二次波70°超声波换能器检测效果对比分析
5
作者 王旭华 章罕 《铁道技术监督》 2023年第12期34-39,共6页
为深入了解采用双轨式钢轨超声波探伤仪检测钢轨伤损的效果,对比分析一次波和二次波轮式探头中70°超声波换能器布置,模拟计算的声场覆盖范围,以及钢轨伤损检测效果。结果表明,采用一次波和二次波轮式探头,均能检测钢轨伤损;采用一... 为深入了解采用双轨式钢轨超声波探伤仪检测钢轨伤损的效果,对比分析一次波和二次波轮式探头中70°超声波换能器布置,模拟计算的声场覆盖范围,以及钢轨伤损检测效果。结果表明,采用一次波和二次波轮式探头,均能检测钢轨伤损;采用一次波轮式探头检测时,检测范围在钢轨轨头两侧存在盲区,而采用二次波轮式探头检测时,检测范围能够覆盖整个钢轨轨头,还能检测出钢轨鱼鳞伤下的小核伤。 展开更多
关键词 钢轨伤损 钢轨探伤 超声波探伤仪 轮式探头 超声波换能器
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超声波换能器测风阵列的改进设计 被引量：10
6
作者 行鸿彦 魏佳佳 +2 位作者 徐伟 于祥 周慧萍 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第8期1988-1995,共8页
为了减弱风场在超声波换能器测风阵列中产生湍流,降低湍流对信号采集精度的影响,分析了换能器阵列影响流场的因素,采用6个收发一体的超声波换能器,设置独立的3条测风路径,根据不同来流方向,建立了风速计算模型,结合换能器晶片的工作特性... 为了减弱风场在超声波换能器测风阵列中产生湍流,降低湍流对信号采集精度的影响,分析了换能器阵列影响流场的因素,采用6个收发一体的超声波换能器,设置独立的3条测风路径,根据不同来流方向,建立了风速计算模型,结合换能器晶片的工作特性,改进测风阵列的设计,降低了阴影效应的影响。利用FLUENT软件,通过设置不同的雷诺数、来流风速和风向参数,仿真了流场在阵列中分布特性,得到阵列速度云图和测风路径速度变化图,验证了改进后的测风阵列性能有效提升,说明了所设计阵列能满足测风精度提高的要求。 展开更多
关键词 阵列 圆柱绕流 风速测量 超声波换能器
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超声波换能器特征参量电测法的研究 被引量：8
7
作者 鲍芳 李科 胡荣 《江汉石油学院学报》 CSCD 北大核心 2000年第2期89-92,共4页
选择不同的机电模拟系统得到压电式及磁致伸缩式超声波换能器的等效电路。对换能器等效电路输入阻抗特性进行分析 ,并由等效电路输入阻抗的导纳圆或阻抗圆确定换能器的谐振频率、机械品质因数和工作带宽等特征参量。
关键词 非电量的电测量 仪表 超声波换能器 特征参量
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基于300kHz超声波换能器的高精度测距装置 被引量：7
8
作者 王英健 张柳 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2014年第1期37-40,46,共5页
超声波测距具有一系列优点,但因其易受工作环境的影响,难以达到较高的精度.文中在分析引起超声波测距误差主要成因的基础上,选用300 kHz超声波换能器作为超声波收发元件,采用MSP430F235单片机作为主控器,其钟频达到16 MHz,以提高系统计... 超声波测距具有一系列优点,但因其易受工作环境的影响,难以达到较高的精度.文中在分析引起超声波测距误差主要成因的基础上,选用300 kHz超声波换能器作为超声波收发元件,采用MSP430F235单片机作为主控器,其钟频达到16 MHz,以提高系统计时精度,并采用DS18B20作为温度补偿测量器件设计了一款测距装置.此外,文中提出了一种按回波脉宽估算回波滞后时间的方法,该方法测量和计算均很方便,可在不增加过多硬件和软件开销的情况下,提高测量精度.实验表明：在0～600 mm的测量范围内,以空气作为声波传媒,反射面为玻璃、柴油、机油、沥青和水等具有良好反射性能物质的条件下,其测量精度＜±l mm.该设计实现的超声波测距系统具有高精度低功耗、电路简单、数据处理方便等特点.适用于各种液位和具有良好反射面距离的高精度测量. 展开更多
关键词 超声波 高精度测距 300 kHz超声波换能器 误差成因
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超声波换能器驱动和接收电路的研究 被引量：5
9
作者 翁黎朗 杨立 《集美大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 1998年第4期60-64,共5页
本文较全面探讨了超声波换能器驱动和接收电路的多种电路组成形式，各种电子儿器件的应用及了作特点，并例举了实例加以说明。
关键词 换能器 超声波换能器 驱动电路 接收电路
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深水超声波换能器设计 被引量：2
10
作者 周知进 卜英勇 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第z1期379-381,共3页
利用回声信号探测无声目标的原理,测量信号往返所需时间与在水中超声波声速的乘积,就可以确定目标所处的位置。根据该原理来探测海底微地形的高程数据,为此对适合于深海环境下工作的超声波换能器参数进行了理论分析与设计计算,该参数将... 利用回声信号探测无声目标的原理,测量信号往返所需时间与在水中超声波声速的乘积,就可以确定目标所处的位置。根据该原理来探测海底微地形的高程数据,为此对适合于深海环境下工作的超声波换能器参数进行了理论分析与设计计算,该参数将为海底微地形探测系统提供技术依据。 展开更多
关键词 超声波测距 高程数据 深海环境 超声波换能器
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超声波换能器在次声波合成过程中失真补偿算法的研究 被引量：2
11
作者 贾文超 李林 孙晶鑫 《电子测量技术》 2007年第3期154-156,165,共4页
本文介绍了一种次声波的合成原理,并对次声波的发射装置进行了研究,主要分析了超声波换能器输出波形对次声波频率精度的影响。采用基于换能器解卷积的方法对回波信号进行处理,应用FIR数字滤波器及LMS自适应算法,来构造解卷积滤波器。经M... 本文介绍了一种次声波的合成原理,并对次声波的发射装置进行了研究,主要分析了超声波换能器输出波形对次声波频率精度的影响。采用基于换能器解卷积的方法对回波信号进行处理,应用FIR数字滤波器及LMS自适应算法,来构造解卷积滤波器。经MATLAB6.5计算机仿真实验结果证明,采用该方法对换能器进行解卷积后,得到的回波信号的带宽明显变宽,提高了次声波信号合成精度,进而改善了次声波的频谱精度。 展开更多
关键词 次声波 超声波换能器 LMS算法 FIR滤波器
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静电超声波换能器及其应用 被引量：1
12
作者 刘镇清 魏墨 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1995年第4期442-445,共4页
静电超声波换能器及其应用刘镇清，魏墨（同济大学声学研究所）０引言超声波换能器是产生与接收超声波的器件。目前已发展了几种非接触的、有些还是宽带的超声波换能方式［１］，静电换能器便是其中一种。由于静电换能器结构简单，近十... 静电超声波换能器及其应用刘镇清，魏墨（同济大学声学研究所）０引言超声波换能器是产生与接收超声波的器件。目前已发展了几种非接触的、有些还是宽带的超声波换能方式［１］，静电换能器便是其中一种。由于静电换能器结构简单，近十余年来各国学者努力探索它的适用性，... 展开更多
关键词 静电换能器 超声波换能器 应用
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超声波换能器驱动和接收电路的研究 被引量：2
13
作者 翁黎朗 杨立 《集美大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 1998年第1期19-22,共4页
较全面探讨了超声波挨能器驱动和接收电路的多种电路组成形式，各种电子元器件的应用及工作特点，并例举了实例加以说明。
关键词 电子线路 超声波换能器 驱动电路 接收电路
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基于磁通控制可调电抗器的超声波换能器动态匹配策略 被引量：4
14
作者 刘润华 王丙义 彭星 《电气应用》 北大核心 2013年第19期82-85,共4页
提出了一种基于磁通控制可调电抗器实现超声波换能器动态匹配的方法。建立了换能器和可调电抗器动态匹配系统。得到了换能器系统谐振频率和变压器二次侧注入电流之间的关系。通过跟随系统工作频率的变化，改变注入变压器二次侧的电流值... 提出了一种基于磁通控制可调电抗器实现超声波换能器动态匹配的方法。建立了换能器和可调电抗器动态匹配系统。得到了换能器系统谐振频率和变压器二次侧注入电流之间的关系。通过跟随系统工作频率的变化，改变注入变压器二次侧的电流值使其一次侧呈现出能够实现系统谐振的电感值。实现了换能器大频率范围工作和高效率的输出。建立动态匹配试验电路，证明了方法的正确性和可行性。 展开更多
关键词 磁通控制· 电抗器·超声波换能器· 动态匹配· 谐振
原文传递
超声波换能器材料的设计与研究 被引量：1
15
作者 周里群 李玉平 《精密制造与自动化》 2004年第1期18-19,35,共3页
本文就超声波换能器所用材料进行了分析与讨论,介绍PZT的结构、相图与制备方法,重点对PZT的掺杂改性进行了研究与总结,最后介绍了关于PZT的当前的研究热点与研究方向。
关键词 超声波换能器 PZT 结构 相图 制备 掺杂
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导纳圆图在压电式超声波换能器中的研究 被引量：11
16
作者 李继容 《仪表技术》 2007年第11期62-64,共3页
分析压电式超声波换能器的等效电路,并由等效电路输入阻抗的导纳圆图确定了换能器的元器件参数以及谐振频率、机械品质因数和工作带宽等特征参量。
关键词 导纳圆图 超声波换能器 特征参量
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4.5kW超声波换能器电源系统 被引量：1
17
作者 陈瑞 杨忱 《电气时代》 2008年第1期108-109,共2页
基于PWM技术的大功率超声波电源由于采用单片机智能控制系统,从而使电源频率可实现人工设定,输出电压亦可通过调节可控整流角α而改变,单片机模拟输出的SPWM信号可使硬件电路简化,系统功率因数与效率大大提高,同时采用高频调制后可获得... 基于PWM技术的大功率超声波电源由于采用单片机智能控制系统,从而使电源频率可实现人工设定,输出电压亦可通过调节可控整流角α而改变,单片机模拟输出的SPWM信号可使硬件电路简化,系统功率因数与效率大大提高,同时采用高频调制后可获得高质量的输出电流波形,抑制了高次谐波,使换能器损耗减小,从而可为大功率超声波换能器在各个领域的应用提供性能优良的超声波电源。 展开更多
关键词 超声波换能器 电源系统 超声波电源 智能控制系统 SPWM信号 输出电压 PWM技术 电源频率
原文传递
超声波换能器性能指标测试方法的研究 被引量：1
18
作者 张维 李远青 《航空计测技术》 1997年第1期24-27,共4页
介绍了一种新的超声波换能器灵敏度的测试方法，排除了常规测试方法中仪器对它的还响。对超声波换能器的频率特性测试，采用了一种简便、经济、实用的方法，并给出了测试结果。
关键词 超声波换能器 性能指标 测试
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超声波换能器辐射层电刷镀工艺
19
作者 杨瑞鹏 蔡王旬 陈秋龙 《材料保护》 CAS CSCD 北大核心 2000年第8期27-27,共1页
关键词 电刷镀 复合镀层 耐蚀性 超声波换能器 辐射层
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CHSD-1型超声波换能器电源的设计与实现
20
作者 陈瑞 杨忱 《工业仪表与自动化装置》 2008年第3期31-33,共3页
介绍了一种应用单片机产生SPWM信号、由IPM智能功率模块组成大功率超声波换能器电源系统的构成、工作原理和软件设计思想。
关键词 单片机 超声波换能器 大功率超声波电源 IPM智能模块
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