超声波在尾矿浆传播中的衰减特性数值模拟分析

针对现有尾矿矿浆浓度超声检测法存在精度不高、研究参数较为宽泛、不能准确地反映出超声波在尾矿浆中传播的衰减特性问题,在对超声波衰减特性进行理论分析的基础上,利用Matlab软件数值模拟了超声波在固定参数的尾矿浆中传播时的衰减特性,得到了超声波衰减系数与超声波频率、尾矿浆粒径、尾矿浆密度之间的关系:在超声波频率一定时,随着尾矿浆的粒径增加,散射衰减也增大;当超声波频率与尾矿浆粒径均为固定值时,黏滞衰减系数随着尾矿浆密度的增大而增大;当超声波频率与尾矿浆密度均为固定值时,尾矿浆的粒径越大,黏滞衰减系数越小;散射衰减与黏滞衰减都随着超声波频率的增大而增大,散射衰减系数与超声波频率的四次方近似成正比,黏滞衰减系数与超声波频率近似成正比。这一分析结果为设计高精度的超声波浓度传感器提供了理论依据。     

超声衰减浓度计实验平台的搭建

介绍了一种实验平台,用来研究超声波衰减系数与颗粒物浓度之间的关系。该平台采用ATMEL公司AT89C51微控制器,主要包括脉冲发生电路、水声换能器的驱动电路、检波电路、数据采集电路及与上位机的串口通讯电路。数据传输至上位机后,对数据进行处理,主要采用曲线拟合方法找出描述浓度和衰减系数之间关系的多项式。本文主要阐述超声衰减测量颗粒物浓度的原理,以及该平台硬软件的整体设计框架。     

超声换能器的频率选择

介绍了超声波在矿浆中的衰减原理,并从理论上叙述了超声波的波长与矿浆粒径的关系,指出从已知矿浆的粒度分布状态可以选择超声波的频率,在选矿自动化中能应用超声波的衰减原理来测量矿浆的粒度和浓度。由此设计的超声换能器,其输出信号的幅度达8－10V。     

基于聚焦式超声波传感器的悬移质浓度测量研究

液体中悬移质含量是表征液固两相流的重要参数之一,其准确测量具有重要意义.基于超声波在悬移质中传播的衰减效应,提出了一种新型聚焦式传感器对悬移质的浓度进行测量.以不同悬移质浓度和粒径的水-泥沙混合物作为测量介质,利用数据采集卡获取衰减反馈波形,经过小波去噪和快速傅里叶变换FFT(Fast Fourier Transformation)得到衰减信号的频谱图,根据浓度与衰减系数对应关系建立悬移质浓度模型.实验数据表明,混合粒径和单一粒径下衰减系数与浓度分别呈现三次函数关系和良好的幂函数关系,在实验范围内,3种不同平均粒径下的模型平均相对误差基本在3%以内,均方根误差在10%以内,证明了所建立的模型有一定的可行性.     

等离子喷涂涂层物理性能的超声检测

基于超声回波技术研究了等离子喷涂涂层的声学特性,采用浮力法获得了涂层的孔隙率.通过频率谱分析法对超声波在涂层中传播的理论进行了推导,建立了能够表征涂层特性的传递函数H(f),由传递函数获取了超声波在涂层中传播的速度、涂层界面的反射系数、密度、衰减系数等声学参量.经分析表明,涂层的声学参量能够反映涂层的质量.分别建立了涂层孔隙率与涂层界面的反射系数、声速、衰减系数的关系,结果表明,随着孔隙率的增加,衰减系数和反射系数增大,相反声速减小.     

GSA算法在管壁余氯衰减系数校正中的应用

为了提高余氯浓度的计算精度,拟采用GSA算法对余氯衰减模型中的管壁余氯衰减系数进行校正。结合某管网仿真控制系统提供的样本数据进行仿真计算,余氯浓度计算值比较接近实测值,结果表明:GSA算法在管壁余氯衰减系数校正中具有良好的工程应用价值。     

煤体中超声波参数的实验研究

采用声发射实验技术对大安山无烟煤与三河尖肥煤的超声波波速、衰减系数、超声波的时域特征和频域特征进行了研究。研究结果表明,受空隙率和含水率等的影响,无烟煤中的平均波速大于肥煤中的平均波速,其衰减系数平均值低于肥煤的衰减系数平均值;超声波的时域特征和频域特征受煤的品质和波形频率的影响,无烟煤的主频幅值大于肥煤,衰减周期小于肥煤,并且随着波形频率的增加,衰减时间下降,透射波形的能量更加聚集于主频。这些结论可为采掘前煤炭品质和种类的定性提供理论依据。     

输浆管道液—固两相流静电场特性研究

利用有限元方法建立了输浆管道内液-固两相流(矿浆)的静电场模型,以检测灵敏度为媒介,对液-固两相流的软场特性进行深入研究,分析了矿浆的流速、固体颗粒大小、结垢、浓度对软场特性的影响,得出了如下结论:在矿浆流速越低、矿浆固体颗粒越大和结垢层越厚时,灵敏度分布越不均匀;矿浆浓度的变化越大,对灵敏度影响越大。这一结论为输浆管道液-固两相流的可视化检测提供了技术支撑。     

不同粒径混合煤样瓦斯解吸动力特性研究

目前关于瓦斯解吸动力特性的研究主要集中在单一粒径煤样,而对于不同粒径混合煤样瓦斯解吸动力特性的研究较少。针对该问题,利用含瓦斯煤多场耦合渗流解吸实验系统,将（0,0.25）mm、[0.25,0.5)mm、[0.5,1] mm 3种粒径煤样按照不同比例混合,开展了不同粒径混合煤样瓦斯解吸实验,分析了不同粒径煤样占比条件下的瓦斯解吸量、扩散系数及解吸衰减系数等瓦斯解吸动力学参数变化特征。结果表明：(1)不同粒径混合煤样瓦斯解吸过程中,前期影响瓦斯解吸量的主要因素是粒径大小,后期影响瓦斯解吸量的主要因素是煤样中不同粒径煤样占比大小;小粒径煤颗粒占比越大,煤样瓦斯解吸量越大。(2)不同粒径混合煤样瓦斯扩散系数具有时变性,随着瓦斯解吸时间增加,瓦斯扩散系数呈衰减态,最终趋近0;初始瓦斯扩散系数随小粒径颗粒煤占比的增加而减小;(3)小粒径颗粒煤占比越大,瓦斯解吸衰减系数越大。因此,在井下瓦斯含量测定过程中,获取的煤样中应尽可能提高大粒径颗粒煤的占比,以降低取样过程中瓦斯损失量,提高瓦斯含量测定的准确度。     

矿浆浓度检测技术及其应用研究

矿浆浓度是选矿工业生产的重要参数。为了提高选矿产品的质量和工厂的经济效益,选矿厂需实现智能化。同时,需解决选矿流程中矿浆性质差异大且复杂、生产过程多变导致矿浆浓度检测仪表开发和选用困难等问题。对基于超声波、射线、光电、谐振、差压、称重等几种目前主要的矿浆浓度检测方法开发的仪表进行了研究,分析了这几种矿浆浓度检测技术的工作原理、应用范围及其实际应用的优缺点。在此基础上,结合现场应用的条件,提出了矿浆浓度检测仪表的选型建议。矿浆浓度检测仪表向智能化嵌入式系统、仪表自维护、“互联网+”方向发展,对先进、适用的矿浆浓度检测仪表的开发和应用具有重要的参考意义。     

矿井电磁波传输路径损耗改进模型

针对基于接收信号指示强度的基本路径损耗模型建立在发射节点与接收节点为视距基础上,不符合矿井电磁波传输特点的问题,提出了一种矿井电磁波传输路径损耗改进模型。该改进模型在基本模型只有衰减因子参数的基础上,增加了多径参数系数,并采用最小二乘法计算这2个参数。计算及Matlab仿真结果表明,采用该改进模型得到的结果更接近实测值,误差更小,且接收功率和传输衰减性随着节点间距的增加而减小。     

相匹配滤波与频率域维纳滤波结合在地震信号处理中的应用

引言 计算天然地震面波的台站之间衰减系数是反演地球内部品质因子结构的最基础性的工作.二十世纪八十年代以前,计算这些面波衰减系数时,对参与计算的位于同一次地震的同数值计算与计算机应用2004年一大圆路径上的地震记录信号的预处理基本上表现在消除几何扩散和仪器响应以及零漂     

语言犹豫模糊集的相关系数及其在决策中的应用

语言犹豫模糊集是指决策者可以用一些有隶属度的语言术语项表示他/她对一件事情的偏好.这种类型的集合很好地反映了决策者定性和定量的认知以及它的不确定性,因此受到越来越多学者的关注.首先,提出语言犹豫模糊集的相关系数概念,并给出语言犹豫模糊集的相关系数和加权相关系数的计算法则和性质;然后,指出引入的相关系数的显着特征是它位于区间[-1,1]内,这与统计中的经典相关系数一致,而其他文献中提出的语言犹豫模糊集的相关系数都位于区间[0,1]内;最后,将所提出的方法应用于医疗诊断中,并将该方法得到的计算结果与已有的语言犹豫模糊集的相关系数进行比较,比较结果表明,新的语言犹豫模糊集的相关系数的分布更好,能更准确地反映出病人的身体状况与各疾病的关系,从而迅速高效地作出诊断.     

基于吉赫电磁波植被衰减模型的无线传感网络早期森林火灾探测算法

无线传感网络WSN采用吉赫通信载波。有研究发现吉赫载波在传输路径上的衰减模型与植被含水量显性相关。本文利用WSN节点的RSSI机制可形成路径植被失水传感器。通过建立植被含水量与载波衰减的?关系,感知森林植被含水量变化与早期火灾孕育过程,确定出识别森林早期火灾的?算法。实验验证了无线传感网络可准确感知植被失水事件与火灾发生事件。仿真证明,WSN失水感知信道(点对点)数量占节点之间通信总载波信道数的75%以上,就可以满足探测需要。这在早期火灾探测上提出了新的探测方法。     

基于水体衰减系数反演的水下图像复原方法

光在水中传输时容易受到水体和水中微粒的吸收和散射作用,造成成像模糊和颜色失真,导致水下图像质量有待提高。提出一种基于水体衰减系数反演的图像复原新方法,不预设水体类型和波长值,而是通过图像反演求得最符合图像特征的衰减系数。对图像去除垂直衰减色差,使描述水下图像强度规律的先验信息能更准确地反映水平方向的光传输特性,提升背景光估计和场景深度估计的准确性。利用水下图像的雾化模糊特征、红通道分量衰减特征以及通道间衰减差异特征得到水下图像场景深度的融合估计结果,依据像素场景深度与水下成像模型,通过非线性拟合直接反演出水下图像的衰减系数,并基于灰度世界假设对衰减系数进行优化,以完成传输率求解,实现图像复原。最后,使用非锐化掩膜增强图像,凸显细节信息,提升视觉效果。实验结果表明,与SMBOT、IBLA、ULAP、UDCP方法相比,该方法在RUIE数据集上的复原图像信息熵平均值分别提升了4.9%、5.4%、9.2%、17.9%,能较好地提升图像整体视觉效果。     

相关性算法在超声波形分析中的应用

相关的概念是为研究随机信号的统计特性而引入的,相关性可以用来描述为两组信号的相似程度,超声在介质中传播会产生多次反射波,通过计算各次波的相关系数,可以获得超声在介质中的传输时间,从而得到介质的厚度.     

热加工工艺对GH738金相组织及超声特性的影响

针对不同热加工工艺下GH738锻件金相组织的无损评价问题,对经过固溶、稳定化、时效和钎焊处理的合金分别进行金相、超声检测,讨论热加工工艺变化对金相组织、超声检测特征值的影响,分析金相组织参数与超声参数之间的相关性。结果表明：晶粒直径变化对声速影响微弱,在热加工过程中,固溶处理后声速下降,稳定化与时效处理后声速不断上升,钎焊处理后声速开始下降且达到最小值。衰减系数、非线性系数与晶粒直径的变化规律趋于一致,随着热加工过程的进行,呈现出固溶阶段快速上升、稳定化后缓慢上升并趋于平缓的趋势,超声衰减与非线性系数可用于表征GH738合金的晶粒直径及织构不连续性。