超声阵列障碍探测技术及其在无人车辆中的应用

设计了适合安装在汽车前保险杆的超声障碍检测系统.提出了一种新颖的混合型超声波换能器阵列、基于换能器阵列合成孔径和超声波脉冲编码的障碍检测算法,以区分回波信号是否含有危险信息.理论计算与实验结果表明,该系统可检测到直径15mm的平板目标,其有效测量距离为0.2～25m,并可实现多目标定位.     

金属柱状体工件内缺陷超声检测的特征分析

超声技术是检测金属柱状体工件内部缺陷的常用方法,但是在缺陷的重构和类型识别方面还缺乏有效的方法。针对超声检测金属柱状体工件内部缺陷的情况,研究单个圆周截面上360°检测得到回波信号特征的分布规律。为了深入全面地分析规律普遍性,采用ansys仿真软件得出不同情况下仿真回波信号,并经证实仿真回波有效;结合实际的缺陷类型和缺陷回波特点,分析了不同位置圆形、椭圆形、矩形缺陷的仿真回波信号幅值和时间延时的规律,为进一步的缺陷识别和重构奠定基础。     

基于EMD的改进小波阈值降噪法在超声信号处理中的应用

针对超声检测回波信号中的大量噪声,分析了超声检测回波信号的特性,考虑经验模式分解（EMD）和小波哗噪的优点,在改进阈值函数基础上提出一种基于EMD的小波阈值降噪方法．该方法利用EMD对超声信号进行分解,对高频分量用改进小波阈值函数方法进行处理,再结合低频分量重构得到降噪信号．仿真实验结果表明,该方法降噪效果优于小波软、硬阂值降噪,进一步提高了重建信号的信噪比,降低了其均方根误差,是一种可行的超声信号降噪方法．     

基于动态模板匹配的非接触超声弹体厚度测量方法

为了实现某弹体在车削加工过程中弹体厚度的自动测量,采用喷水式的非接触超声检测方法,利用弹体和刀架的匀速旋转和移动,在工控机的控制下实现弹体的全面检测。通过动态模板匹配的超声回波处理方法计算出弹体各检测位置的厚度值。检测结果表明,该检测方法的检测精度可达到0.1 mm。     

多功能遥控作战机器人解码器ASIC的设计

一个具有地址码学习功能的遥控作战机器人解码器芯片,含振荡及时序产生电路、信号采样电路、帧同步电路、地址码学习和控制功能驱动电路。该芯片实现了地址码学习、地址码检测、信号帧结构检测以及驱动遥控作战机器人的前进、后退、加速和相应的组合功能,且价格低廉、性能稳定,实用性强。     

基于RLC振荡电路电磁超声换能器激励研究

根据目前电磁超声的基本理论以及现有的激发方式，在EMAT基本模型基础上，应用新型开关电源IG—BT代替交流接触器优化激发电路系统，旨在提高电磁超声换能器的磁声转换效率，解决其灵敏度低以及热效应的不良影响等问题。通过实验对系统优化前后的数据进行比较，表明优化后的系统不仅降低了能耗，而且提高了原有交流接触器作为开关时超声幅值和转换效率。     

循迹智能小车的系统设计

系统采用AT89S52单片机作为控制核心,结合红外遥控电路、红外循迹避障电路和电机驱动电路等硬件组成智能小车,通过软件设计实现小车对行驶路线的智能循迹。设计中电机驱动采用L9110芯片,利用红外光的接受差值实现蔽障,能有效地控制其避免障碍物。用红外传感器TCRT5000来检测道路上的黑线,使单片机循迹控制小车按预定的速度行驶。可用遥控器遥控小车的运行状态,并可自由切换到自动运行模式。具有运行稳定、控制精度高等优点,在科技创新和科技推广方面有很好的应用前景。     

基于圆柱体缺陷构件的超声探伤重构研究

圆柱体构件中非轴对称人造缺陷偏心圆孔的超声探伤一直是无损检测的难点。基于脉冲反射原理设计超声实验平台,根据检测回波信号判定偏心圆孔缺陷所呈现的特征。在实验研究基础上,针对声场在圆柱体工件内部的传播情况,根据惠更斯原理以圆柱体为发射声源,基于k-wave仿真工具箱建立仿真平台,并利用声学传感器接收声波信号,设计的仿真平台能够实现360°同时刻采集工件的发射信号,同时利用传播过程中声压强弱的变化构建声场模型。根据采集的信号采用逆时反演重构模型,直观可视化地重构了内部缺陷的位置形状信息。     

用于超宽带引信目标回波模拟的窄脉冲电路设计

超宽带引信目标回波模拟器是对超宽带引信进行成批、快速测试的有效手段,而超宽带窄脉冲产生电路的设计是其关键技术之一。目前的窄脉冲产生电路多是针对高斯脉冲或者双极高斯脉冲所设计,不能直接用于回波模拟器窄脉冲的产生。在球形目标回波假设的前提下,提出了一种使用阶跃恢复二极管(SRD)和超宽带滤波器联合设计产生二阶高斯脉冲信号对引信回波进行模拟的方法。通过仿真确定了SRD电路参数、超宽带滤波器的性能指标及其尺寸,根据仿真结果实现了窄脉冲产生电路。测量结果表明,所产生的窄脉冲信号波形与理论波形基本一致。     

大功率晶体管变换器中驱动电路的设计

在大功率晶体管变换器中 ,驱动电路是整个功率变换器的关键。驱动电路设计的如何 ,直接关系到整个功率变换器的工作状况。本文介绍了一例性能优越的驱动电路方案 ,该方案虽然由分立元件构成 ,但其设计思想仍有重要的实际借鉴意义。     

鱼雷主动超声引信抗干扰分析与电路设计

鱼雷非触发引信抗干扰性能是全雷可靠性设计的重要指标,它与诸多因素有关.文中针对主动超声引信各种干扰因素进行了分析,并探讨应采取的抗干扰措施,最后对主动超声引信抗干扰电路进行了工程设计,阐述了其电路组成、工作原理及工作特点,并给出试验结果.     

基于零点匹配的弹体构件超声检测方法

针对弹体坯料构件检测效率较低的问题,提出了一种基于零点匹配的超声检测原理。零点匹配原理是基于被检构件在做周期性的匀速旋转过程中自身曲率变化的规律提出的,表现为探头与构件下表面的距离变化。利用小波分析的方法对含有噪声的周期距离信号进行降噪处理,并采用求不同检测截面间周期信号的互相关函数的方法,对各截面零点进行一致性判断,根据判断结果进行零点匹配。该方法有效缩短了零点传感器进行零点判断过程所需的等待时间,有效提高了构件检测的效率。     

基于时间反转声学理论的超声相控阵超分辨率成像方法

在超声相控阵检测领域,常规成像方法遵守瑞利准则,其成像分辨率受到波长限制。研究时间反转多信号分类(Time Reversal-MUltiple SIgnal Classification, TR-MUSIC)方法,在保持超声波工作频率不变且不影响系统探测深度的前提下,可提高成像分辨率,实现超分辨率成像。通过全矩阵采集方法获取被测对象的超声阵列数据;利用平面B扫描和TR-MUSIC方法处理数据,得到二维和三维超声图像;依据图像特征评估被测对象内部状况。实验选取加工不锈钢试块作为被测对象,搭建超声相控阵检测系统,在试块内部加工6个直径为1 mm、可视为点散射体的相邻贯通孔作为缺陷。实验表明,TR-MUSIC方法能够区分并定位这6个相邻点散射体,而平面B扫描方法则不能。因此,基于时间反转声学理论的TR-MUSIC方法可以提高成像分辨率,改善超声图像质量。     

基于磁致伸缩式超声导波测温技术基础研究

温度是科学研究中最普遍的物理量,也是生产精密仪器的重要参数,然而国内对于高温环境除热电偶测温传感器外尚无可靠的原位测试方法。依据超声导波测温的原理,设计出一套基于磁致伸缩效应的超声导波测温装置,测试了该装置在常温以及常温(12℃)~600℃的运行情况。实验表明,该装置可以在高温环境下稳定运行,并且得到常温(12℃)~600℃范围内的起始声波和端面回波之间时间间隔△t与介质温度之间的对应关系,为2 000℃以上的高温测量奠定了基础。     

超声激励条件下微裂纹生热的有限元分析及试验研究

为解决现行装甲装备裂纹检测手段效率低、输出结果不直观等问题,将超声红外热波检测技术引入装甲装备零部件缺陷鉴定环节。针对装甲板等平板类结构的厚度特点,建立了厚度9～13121m的含微裂纹铝合金平板试件有限元分析模型,通过不同厚度试件微裂纹生热及裂纹面相对运动频谱的对比,揭示了微裂纹生热机理及其与试件厚度之间的关系。最后,通过试验验证了采用有限元分析的可行性。     

一种带过流保护的MOSFET管驱动电路

提出了适合MOSFET管的一种驱动与保护电路,电路利用高频磁隔离耦合技术,驱动信号响应快,且具有过流保护功能.对该电路进行了详细分析,给出了参数设计原则,并通过MATLAB仿真和实验测试,证明了其正确性和可行性.     

超声辅助喷射电沉积Ni镀层的表面形貌及硬度

试验以直接超声方式,在喷射电沉积装置的基础上加载超声设备,分别在20℃和50℃两种镀液温度下在A3钢基体上制备了加载超声和不加载超声Ni镀层,研究了超声波及温度对Ni镀层表面形貌和硬度的影响。试验结果分析表明：在20℃条件下,超声可避免镀层裂纹的产生,提高镀层的硬度;在50℃条件下,超声可细化镀层的组织,且可显著提高镀层硬度;超声波对喷射电沉积层组织和性能的影响机理主要在于超声空化引起的析氢减少、细晶强化和加工硬度。     

面向数字射频存储的雷达欺骗干扰检测方法

基于数字射频存储(digital radio frequency memory,DRFM)技术的转发式欺骗干扰与真实雷达回波高度相干,这导致雷达难以分辨真假目标。针对该问题,提出一种基于Hough变换的DRFM欺骗干扰检测方法。建立基于线性调频的干扰信号模型,分析其谐波分量的频谱特性,采用短时傅里叶变换和二维恒虚警率检测器对干扰信号进行特征提取,并利用Hough变换完成欺骗干扰检测。所提方法是基于DRFM欺骗干扰本身的特征,不依赖于先验信息与应用场景,计算复杂度低,且在低信噪比条件下具有良好的检测性能。计算机仿真实验验证了方法的有效性。     

基于超分辨率超声图像的缺陷量化方法

以相位相干多信号分类(phase-coherent multiple signal classification, PC-MUSIC)方法为例,研究基于超分辨率超声图像的缺陷量化方法。利用全矩阵采集方法从被测对象获取超声阵列数据,对数据进行时域预处理,提取缺陷散射信号;利用PC-MUSIC方法处理缺陷散射信号,获取超分辨率超声图像;分析超声图像特征,提取横向强度曲线,定义-6 dB主瓣宽度作为缺陷的评估长度。搭建实验系统,选择铝试块作为被测对象,在其内部加工1个长度为10 mm的刻槽作为缺陷。实验结果表明,在信号子空间维度选择合适的情况下,PC-MUSIC方法能够准确评估缺陷长度,误差在10%以内。