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相似文献
 共查询到19条相似文献,搜索用时 62 毫秒
1.
利用锥型换能器的宽带低损耗声表面波滤波器设计   总被引:1,自引:0,他引:1       下载免费PDF全文
秦廷辉  黄广伦  曹亮  朱勇 《应用声学》2000,19(4):18-21,17
分析锥型换能器的基本原则是把换能器沿孔径方向划分成足够多的通道来进行近似,设计制作的关键是加权技术和数据处理技巧。由于SPUDT的特性,把EWC型的SPUDT引入到锥型换能器对制作宽带、低损耗器件是十分有用的;我们在Y128°LN基片上采用一般型和SPUDT型锥型换能器制作了相对带宽约15%的声表面波滤波器,一个换能器采用“块加权”,另一个换能器采用抽指加权。文中给出了两种器件的实验结果,SPUDT型声表面波滤波器的插损仅7.5dB。  相似文献   

2.
高频空气声换能器研究现状与展望   总被引:5,自引:0,他引:5       下载免费PDF全文
本首先阐述高频空气声换能器的设计要点,然后介绍空气声换能器在测距、成象、材料特性无损评价等方面的初步应用,最后讨论空气声换能器进一步研究的发展方向及应用前景。  相似文献   

3.
杨健  李媛媛  江蓓  季雪咪 《声学学报》2021,46(5):749-758
为实现水平剪切声表面波压力传感器低损耗设计,系统研究了均匀叉指换能器(IDT)和单相单向换能器(SPUDT)器件的声波能量损耗性能。在确定最优反射系数的SPUDT结构的基础上,建立3D周期性有限元仿真模型,计算器件表面振动位移和双向输出电压瞬态响应。通过对电压信号进行傅里叶变换获得器件模型的插入损耗,并制备两种不同换能器的声学传感器,测试其频率特性和灵敏度。与均匀IDT相比,基于SPUDT器件插入损耗的仿真和实验结果分别降低了5.2 dB和5.6 dB,SPUDT器件灵敏度约为均匀IDT器件的两倍。结果表明,SPUDT能有效降低SH-SAW压力传感器声波能量的单向损耗,提高检测灵敏度,且构建的3D周期性有限元仿真模型有助于声学传感器的声波损耗分析,实现高精度和小型化的声学测量系统。  相似文献   

4.
提出一种用于研究电磁超声换能器(EM.AT)激发超声兰姆波的模式展开分析方法。从EMAT曲折线圈的电流分布出发,推导出铝板表面洛伦兹切向应力的形式解;对其进行空间傅里叶变换,得到激发超声兰姆波的表面驱动应力之波数谱密度。在此基础上采用导波激发的模式展开分析方法,推导出与EMAT线圈的几何参数密切相关的兰姆波模式展开系数的数学表达式,为严格分析EMAT的兰姆波激发问题奠定了理论基础。数值分析结果表明,通过改变EMAT线圈的几何参数,可对兰姆波的模式展开系数进行适当调整,从而实现有效抑制不需要兰姆波模式的目的,这一结果为采用EMAT激发纯度高的单一兰姆波模式提供了理论依据。  相似文献   

5.
基于电磁超声换能器的火车轮探伤研究   总被引:1,自引:0,他引:1       下载免费PDF全文
齐英豪 《应用声学》2015,34(2):102-106
利用电磁超声探伤方法对检测火车轮表面及近表面缺陷进行实验探究,从而保证车轮质量,避免事故发生。文章介绍了火车车轮电磁超声探伤的原理和方法。根据电磁超声表面波辐射扩散角的分布情况,得出利用电磁超声表面波进行车轮踏面探伤的可行性。将制作的小巧换能器探头与便携式电磁超声探伤仪配合,能够实现对车轮的快速探伤检测。通过大量的车轮探伤实验,检出了典型车轮踏面缺陷。根据检测波形特点并结合生产工艺情况,分析得出产生缺陷的原因。研究表明:电磁超声无损检测方法能够快速、有效检出车轮踏面缺陷。  相似文献   

6.
吴连法 《应用声学》1983,2(4):50-51
据报道,声表面波器件可用以构成温度传感器. 这种温度传感器的原理如下:如果选择合适的基体材料,在其表面制作声表面波延迟线并与外部放大器组成声表面波振荡器,将延迟线部份密封,即构成一种对温度场很敏感的新型温度传感器,当温度改变时即引起振荡频率的偏移.可见,正确选择基休材料是至关重要的.文献报道JCL和LST两种切割  相似文献   

7.
超声换能器带宽对光声成像的影响   总被引:7,自引:2,他引:7  
研究了不同尺寸吸收体产生的光声压的频谱特性:对于厘米量级、毫米量级和几百个微米量级的吸收体,产生光声压频谱的主要范围分别约为20~300kHz、70kHz~2.5MHz和400kHz~20MHz;讨论了不同频率范围的光声信号对重建图像的影响,低频段的光声信号能反映物体的非边界区域,而高频段的光声信号能突出物体的细微结构,尤其是物体的边界特征。提出了不同尺寸的吸收体要选用或设计不同带宽范围的探测器进行检测的方法.当探测器的带宽范围与光声压频谱范围基本吻合时,损失的频率成份较少,重建的光声图像效果较好,这一结论在仿真和实验结果中都得到了证明。实验用的光源为YAG激光器,波长为532nm,重复频率为30Hz,脉宽为7ns,探测器为针状的PVDF膜水听器,接收面积的直径为1mm。  相似文献   

8.
9.
吴邦达 《应用声学》1990,9(1):47-47
由中国声学学会水声分科学会、江苏省声学学会,中国造船工程学会船舶仪器仪表学会,中国船舶总公司水声情报网三会一网联合召开的“换能器与声系统学术交流会”于九月九日至十一日在无锡举行。这次学术交流会的宗旨是就超声学和水声学在换能器和声系统的理论、设计原理、测试方法和应用等方面的共同问题进行探讨,不同之处进行交流以达到两学科互相渗透的目的,同时介绍国际、国内换能器及声系统的新材料、新技术、新计量测试标准等。三会一网负责人冯绍松、吴文虬、柳先、刘孟庵、水永安、翁江波等同志出席或主持了会议。大会共收到论文70余篇,有来自全国二十多个单位的80名代表出席。当地有关单位科技人员参加了旁听。  相似文献   

10.
为了研究球冠型换能器的声辐射特性,在分离变量法求解球面坐标系下波动方程的基础上,采用基于球谐基傅里叶变换及边界条件的求解模型,给出了球冠型换能器声辐射的远场声压计算表达式和远场指向性表达式;仿真计算了球冠换能器的远场指向性随球冠极角、球半径及振动频率变化的特性,球冠所在球障板的直径和介质中声波的波长比决定着球冠声辐射指向性,在低频或波长大于球障板直径时,球冠声辐射呈无指向性,随着频率的增高即波长的减小或者球障板直径的增大,球冠声辐射的指向性越明显,波束开角越趋向于球冠的开角,而且波束开角内出现波浪状起伏越明显;试制了高频球冠型换能器基阵,测试了换能器基阵300 kHz的指向性,测试结果与理论计算相符合,验证了理论计算表达式的正确性,可为设计球冠型换能器及基阵提供理论指导。  相似文献   

11.
耿袆晗 《应用声学》2019,38(3):427-427
为改善电磁超声换能器(electromagnetic acoustic transducer,EMAT)激发横波的特性,提出一种基于正交试验的优化方法,并利用有限元仿真软件COMSOL Multiphysics建立了横波EMAT的有限元模型,应用正交试验和极差分析法,分析了线圈各参数对电磁超声横波的近场长度和半扩散角的影响,比较了线圈各参数影响程度的大小。结果表明,激励电流的频率和线圈的尺寸对横波的传播特性有着明显影响,提高频率会使得横波的近场长度增大及半扩散角减小;其次,减小导线的宽度及间距,以缩小线圈尺寸能有效改善横波的传播特性。  相似文献   

12.
李明亮  邓明晰  高广健 《中国物理 B》2016,25(12):124301-124301
In this paper, we describe a modal expansion approach for the analysis of the selective generation of ultrasonic Lamb waves by electromagnetic acoustic transducers(EMATs). With the modal expansion approach for waveguide excitation, an analytical expression of the Lamb wave's mode expansion coefficient is deduced, which is related to the driving frequency and the geometrical parameters of the EMAT's meander coil, and lays a theoretical foundation for exactly analyzing the selective generation of Lamb waves with EMATs. The influences of the driving frequency on the mode expansion coefficient of ultrasonic Lamb waves are analyzed when the EMAT's geometrical parameters are given. The numerical simulations and experimental examinations show that the ultrasonic Lamb wave modes can be effectively regulated(strengthened or restrained) by choosing an appropriate driving frequency of EMAT, with the geometrical parameters given. This result provides a theoretical and experimental basis for selectively generating a single and pure Lamb wave mode with EMATs.  相似文献   

13.
A method of rapid particle concentration in a droplet has been developed using surface acoustic wave (SAW) technology. A droplet was partially placed on a surface acoustic wave propagation path, and particles were concentrated at the center of the droplet due to the asymmetry. The device consists of two IDTs and two reflectors. The one IDT is used for generating SAW and the opposite IDT is used for detecting output voltage signal amplitude, and then for calculating acoustic power density of a droplet. To investigate concentration effect of the device, starch suspension and rabbit blood cells were used in this paper. Different acoustic power density was applied ranging from 6.13 mw mm−2 to 210.9 mw mm−2. The concentration process occurs within 15 s under appropriate acoustic power density put on the droplet, which is much faster than currently available particle concentration mechanisms, and the method is also efficient, which concentrating the particles into an aggregate about one-fifth the size of the original droplet. Additional, the concentration process is no damage to bioparticles. This concentration method can improve greatly SAW biosensor system sensitivity.  相似文献   

14.
声表面波免疫传感器的设计及应用   总被引:1,自引:0,他引:1       下载免费PDF全文
声表面波免疫传感器是一种新型生物免疫传感器,它利用声表面波振动的敏感性,同时结合了免疫反应的特异性,作为免疫检测的手段。可以对多种抗原或抗体进行快速的定量测定。具有高特异性,高灵敏度,响应快,小型简便等特点。本文利用声表面波延迟线振荡器作为传感器,检测溶液中人体免疫球蛋白IgG的含量。实验采用双通道系统进行频率变化的测定,并分别采用氨基硅烷膜,蛋白A两种方法将抗体固定到反应区域表面,根据实验结果,我们得到了频率变化和质量附着的定量关系。并与理论分析的结果相比较。  相似文献   

15.
为了进一步增强电磁超声检测技术在管道厚度测量领域的检测能力,该文对电磁超声传感器(EMAT)的结构进行了优化。提出了多磁铁对称分布型EMAT,能实现更小的磁铁体积,产生更强的表面剩磁强度。采用在硅钢表面开槽的方式限制涡流形成的区域,解决了涡流对测量的影响。建立厚度测量实验系统,对比出单磁铁型与多磁铁对称分布型EMAT在不同提离距离上检测信号的变化规律。结果表明,多磁铁对称分布型结构可通过增强EMAT的偏置磁场达到信噪比更优的效果。采用耐高温探头外壳和钐钴磁铁,提高了EMAT探头在高温环境下的检测性能。  相似文献   

16.
A method is proposed to measure the stress on a tightened bolt using an electromagnetic acoustic transducer (EMAT). A shear wave is generated by the EMAT, and a longitudinal wave is obtained from the reflection of the shear wave due to the mode conversion. The ray paths of the longitudinal and the shear wave are analyzed, and the relationship between the bolt axial stress and the ratio of time of flight between two mode waves is then formulated. Based on the above outcomes, an EMAT is developed to measure the bolt axial stress without loosening the bolt, which is required in the conventional EMAT test method. The experimental results from the measurement of the bolt tension show that the shear and the mode-converted longitudinal waves can be received successfully, and the ratio of the times of flight of the shear and the mode-converted longitudinal waves is linearly proportional to the bolt axial tension. The non-contact characteristic of EMAT eliminates the effect of the couplant and also makes the measurement more convenient than the measurement performed using the piezoelectric transducer. This method provides a promising way to measure the stress on tightened bolts.  相似文献   

17.
In spite of many advances in analytical and numerical modeling techniques for solving different engineering problems, an efficient solution technique for wave propagation modeling of an electromagnetic acoustic transducer (EMAT) system is still missing. Distributed point source method (DPSM) is a newly developed semi-analytical technique developed since 2000 by Placko and Kundu (2007) [12] that is very powerful and straightforward for solving various engineering problems, including acoustic and electromagnetic modeling problems. In this study DPSM has been employed to model the Lorentz type EMAT with a meander line and flat spiral type coil. The problem of wave propagation has been solved and eddy currents and Lorentz forces have been calculated. The displacement field has been obtained as well. While modeling the Lorentz force the effect of dynamic magnetic field has been considered that most current analyses ignore. Results from this analysis have been compared with the finite element method (FEM) based predictions. It should be noted that with the current state of knowledge this problem can be solved only by FEM.  相似文献   

18.
本文综述了我国声表面波研究简要发展历程及现状,指出了今后我国声表面波研究发展的重点。  相似文献   

19.
袁玲  孙凯华  崔一平  沈中华  倪晓武 《物理学报》2012,61(1):14210-014210
表面粗糙是材料制造过程中必有的副产物, 粗糙表面会引起其中传播的声表面波的速度发生变化. 在利用激光声表面波对材料性质进行评估时, 常用宽带的激光声表面波速度频散特性对材料性质进行反演. 为了研究表面粗糙度是否能作为反演的特征参数之一, 本文建立了激光在表面粗糙样品中激发声表面波、聚偏氟乙烯换能器宽带接收声表面波的实验装置来研究不同粗糙度表面对声表面波速度的影响; 理论上建立了激光在粗糙表面中激发声表面波的计算模型, 利用有限元法得到声表面波的时域特征, 并进一步得到声表面波的速度色散曲线, 理论结果和实验结果能很好地拟合. 这为利用激光声表面波对表面粗糙的评估提供理论和实验依据. 关键词: 表面粗糙 激光声表面波 速度色散 聚偏氟乙烯传感器 有限元法  相似文献   

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