全自动食品甲醛分析仪的研制及应用

将超声提取、过滤和流动注射装置耦合,由自行设计的集成电路和软件控制,研制了一种全自动食品甲醛分析仪,实现了样品中甲醛提取—过滤—检测的连续自动化。利用在强碱性条件下,甲醛与间苯三酚快速发生显色反应,建立了测定食品中甲醛含量的测定方法,方法线性范围为0.5～20.0μg/mL,检出限为0.04μg/mL。用该法对水发海参、水发鸡爪、鹅肠和牛百叶样品进行了测定,测定结果在0.28～0.76μg/g之间(u=2,95%置信水平),样品加标回收率为88.7%～104%。该法适用于现场样品的快速测定。     

污泥的超声破解实验研究

本文在测量超声破解污泥试验所用反应器声场的基础上,主要研究了复频超声作用下,超声频率和换能器位置对污泥破解效果的影响。在此基础上采用两个同相换能器,以污泥滤液COD、NH₃-N、TP的增量,首次研究了复频超声破解污泥的效果,且详细探讨了影响复频超声破解污泥的影响因素（不同频率组合、不同功率组合、不同时间组合）。实验结果与理论分析符合较好,从而说明超声是一种有效的破解污泥的方法,进而对超声处理污泥的规律进行研究,这将为超声处理污泥提供一定的实验基础。     

基于FPGA和DSP的超声波风向风速测量系统

本文研究了数字化超声风速测量系统,提出并实现了完整的系统设计方案。该方案的核心是基于现场可编程门阵列(FPGA)和数字信号处理器(DSP)的硬件系统架构和基于包络重心法的信号处理算法。该设计可实现超声信号的高速数据采集和复杂的信号处理算法。测试结果表明所实现的超声风速测量系统具有体积小、反应速度快、抗干扰能力强和分辨率高等优点,且具有成本优势,并保持较低的功耗。     

有限元仿真兰姆波评价胶接接头界面弹性模量的研究

金属薄板检测中,声-超声检测方法可激发多模式的兰姆波,兰姆波能够评价金属胶接后结构质量,正确认识兰姆波传播特性与胶接接头弹性模量的关系是有效应用该技术的基础。本文采用有限元仿真法分析这种关系,得出随着胶层弹性模量的降低,各模式兰姆波通过胶接接头后能量有不同程度的衰减,频率为0.5 MHz和1 MHz时,兰姆波主要模式A₀、S₀能量值与接头弹性模量具有一定的线性关系。实验结果表明,低频时随着胶接接头的人工老化,接头中主要模式兰姆波能量均发生一定程度的衰减,其能量变化曲线与有限元仿真结果趋势一致。本方法能为实验研究、实际检测提供有效参考依据。     

界面条件下线型超声相控阵声场特性研究

开展了界面条件下线型超声相控阵声场特性的研究.将带有楔块的超声相控阵问题合理简化为液固界面的情况进行讨论.根据射线声学理论,计算了单阵元在液固界面存在时的辐射声场,进而推导了聚焦法则,得到了超声线型阵在液固界面存在时的声场、位移场表达式.对安装在楔块上的相控阵换能器的辐射声场进行了仿真,并讨论了聚焦对换能器轴向和横向声场的影响,结果表明利用聚焦能提高分辨率和灵敏度,但聚焦区域之外声束性能更差,在实际检测中要合理利用聚焦. 关键词： 超声相控阵 界面 声场 聚焦     

Characterizing the properties of ultrasonics propagating on the surface of materials with defect by Laser-ultrasonics method

A laser ultrasonics method is used to characterize the propagation properties of surface wave traveling on the surface of materials with sub-surface defect in 2D.Linear and nonlinear propagation properties of ultrasonics caused by the defects have been detected in experiment. A theoretical model is proposed and used to study the linear and nonlinear properties of ultrasonics caused by the defect.The numerical results indicate that the nonlinear ultrasonic wave will be excited when a finite amplitude ultrasonics propagates on the surface of materials with sub-surface defect.The theoretical analysis confirms that the nonlinear wave is caused by the "clapping"of the interface of defect instead of the mode conversions of ultrasonics.     

超声喷雾热解法制备SnS薄膜的物性研究

用超声喷雾热解法制备SnS多晶薄膜,对比了三种不同前驱液配比浓度对SnS薄膜性能的影响。XRD测试表明,当前驱液为硫脲(0.5 mol·L-1)+四氯化锡(0.5 mol·L-1)+去离子水时,SnO2的衍射峰强度比较大;当前驱液为硫脲(0.6 mol·L-1)+四氯化锡(0.5 mol·L-1)+去离子水时,SnS的衍射峰占主要地位,其中也含有一定量的SnO2;当前驱液为硫脲(0.7 mol·L-1)+四氯化锡(0.5 mol·L-1)+去离子水时,退火后的薄膜为单一的SnS薄膜,具有斜方晶系结构。SEM观测发现,薄膜均匀、致密,前驱液中硫脲浓度较大时,颗粒也较大。透过谱测试表明,浓度对薄膜透过率影响较小。结合器件的暗I-V和C-V测试,用三种前驱液配比浓度所制备的器件的结特性差异不大;当前驱液中硫脲浓度较大时,载流子浓度相对较大。     

蝙蝠喉部发声组织建模及发声机理*

建立蝙蝠发声组织模型对超声机理研究及在智能设备的应用具有重要意义。根据蝙蝠喉部发声组织结构特点,通过有限元方法构建了蝙蝠的3种不同发声组织模型,分析了尺寸、材料力学参数、组织结构和张力4个因素对发声组织特征频率的影响。结果表明,如果用人类声带,按比例缩小构建蝙蝠喉部组织模型,蝙蝠无法发出超声波。构建组织结构含甲状软骨和声带的半鼓状模型和只含声带的条状模型,两种模型的特征频率相近且在合理的参数域内均无法达到超声范围。而含膜条状模型的特征频率可以通过张力进行超声频率的调节,这与文献的实验结果一致。因此,可基于含膜条状模型对蝙蝠喉管发声组织进行建模及其发声机理研究。     

Ultrasonic guided wave inspection with array sensors

Ultrasonic guided wave becomes one of promising tool for monitoring various types of structures such as large steel plates, vessels, and pipes in oil, chemical or nuclear industry, because guided waves have ability to travel wide range of the target structure in a single position. However, analysis of guided wave signals acquired from structure is difficult on account of low S/N ratio and its dispersive nature. To improve S/N ratio and overcome dispersion effect, focusing techniques for guided waves are needed. Thus, in this study, focusing techniques for guided waves were developed in order to improve long range inspection ability, and performance of the developed techniques was verified by experiments.     

一类弱散射界面背向散射超声散斑一阶统计特性

对超声入射至分布有细小凹坑的界平面，这一类弱散射界面背向散射所形成的超声散斑的一阶统计特性进行了研究.在假设条件下，理论分析的结果表明，空间超声散斑的振幅服从Rice分布，而它们的相位概率密度函数是一个包含Gauss分布函数和Gauss概率积分函数的复合函数.当细孔密度非常大时，超声散斑的振幅就趋于Rayleigh分布.应用作者建立的由计算机控制扫描的实验系统，对这一类弱散射界面反射超声散斑的振幅分布进行了测量.实验结果表明，理论分析的结果是正确的，由此，所作的假设条件也是成立的. 关键词： 弱散射 超声散斑 统计特性