多通道高速智能超声探伤仪的研制

介绍了采用Ｄ／Ａ数字闸门来代替模拟闸门,用补偿判伤闸门来代替补偿前置放大器,用单片机网络来负责系统的数据传输和协调各通道探伤的设计思想;给出了整机与探伤部分的设计框图·阐述了系统各部分的主要功能．本探伤仪符合板材生产中的探伤要求,成本小于国外同类型产品．     

电力变压器匝比测试仪

介绍了变压器匝比测试仪的两个部分,测试电源和测试电路,经Ｄ／Ａ转换、滤波、功率放大及变压器后,获得测试所需的精密电源,测试电路以８０３１为微处理器,配以自动组别切换电路、极性判别电路等,能自动测出任意组别变压器的匝比、误差等。并打印。     

基于牺牲层技术的高过载压力传感器芯片

提出了一种基于牺牲层技术的高过载压力传感器芯片。这种传感器充分利用了多晶硅机械特性和多晶硅纳米膜的压阻特性优势,提高了传感器满量程输出和过载能力。利用有限元方法设计了仿真模型,通过对弹性膜片应力分布的静态分析和非线性接触分析,给出了提高这种压力传感器满量程输出和过载能力的设计方法。并试制了量程为2.5 MPa的传感器芯片样品。测试结果表明样品的过载压力超过7倍量程,5 V供电条件下,满量程输出达到362 m V。     

水下超声波测距技术的研究

超声波测距方法具有对介质不敏感、适应恶劣环境等特点,非常适合在水、油等流体环境中应用。文章介绍了水下超声波测距的基本原理:由单片机控制时间计数,计算超声波自发射至接收的往返时间,从而得到实测距离。给出了系统构成、电路原理及程序设计。实验结果表明该系统可以完成水下1米范围内的距离测量。     

有限冲击响应数字滤波器的DSP实现

数字滤波是信号处理过程的主要方式,FIR数字滤波器以其系统稳定和易实现线性相位应用更为广泛。设计了采用窗函数法的FIR数字带通滤波器,在DSP中采用单采样模式,在每一个采样周期内只产生一个信号输出值,实时处理采样后的信号。通过MATLAB进行滤波器的仿真,修改滤波器的参数使其达到设计指标。利用窗函数法设立的FIR数字滤波器,是获得较好的主瓣最大能量和旁瓣衰减意义下的最佳设计方法。     

磁层析成像管道检测信号空间传递过程的能量变化

磁层析成像管道检测方法已经被广泛应用于埋地和海底管道的无损外检测。该方法基于金属磁记忆原理,通过在管道外测量空间磁场分布中的异常情况来判别应力集中区的危险等级和位置。为了研究磁层析成像法管道检测信号在空间中的分布特征和传递规律,对磁化管道的应力集中区空间磁记忆信号的能量分布和变化规律进行了研究。利用磁偶极子场建立管道内壁应力集中区磁场模型,基于磁能理论对管道外不同提离空间磁记忆信号的磁场能量和磁能密度进行有限元计算,得出空间磁场的分布规律,分析了不同提离磁信号磁能密度之间的相关性。结果表明,管道外空气中的磁场能量随着提离值的增加而衰减,在管道外壁至提离值小于50 mm时衰减最快;管道外磁层析成像法检测的磁信号与管道内壁应力集中区信号同源。从理论上解释了磁层析成像管道检测的有效性,为从检测数据中提取有效信号提供了理论依据。     

脉冲涡流信号检测与分析

为了对较厚钢板进行缺陷检测,采用对低压大功率的电源进行斩波的方式产生大电流脉冲,设计圆柱形探头,采用激励线圈缓慢放电的方式检测钢板表面缺陷;设计矩形探头,采用激励线圈瞬间放电的方式检测钢板亚表面;对脉冲涡流瞬态感应电压信号进行小波滤噪和幅值归一化处理。实验结果表明,小波滤噪可以提高检测精度,对信号幅值进行归一化处理可以更直接地反映不同深度缺陷产生的曲线间的相互关系,大电流激励的脉冲涡流信号幅值能反映较厚钢板表面和亚表面缺陷深度。     

电磁超声表面波的铝板检测技术

针对电磁超声换能器激发导波多模态的问题,研究了单极性磁钢作用下具有曲折线圈结构的EMAT在铝板中的工作机理,以及固定激发频率下曲折线圈间距对该EMAT激发导波多模态的影响。利用ANSYS有限元软件对不同线圈间距的电磁超声换能器进行仿真,分析质点所受洛伦兹力。只改变线圈间距的情况下在铝板上对1.5mm、3mm、5mm三种间距的曲折线圈进行对比实验。实验结果表明线圈间距小于1.5mm时,换能器在铝板上激发出的表面波现象增强。     

周向励磁油气管道的饱和度分析

针对油气管道周向励磁漏磁内检测磁路较复杂且被测管道不易达到磁化要求的问题,根据克希柯夫方程列出磁路方程及被测管道的磁通密度表达式.将管道内二分之一壁厚曲线上的磁通密度作为研究对象,应用ANSYS有限元仿真软件对周向励磁下被测管道进行磁通密度的饱和度分析,研究了被测管道在不饱和及过饱和两种情况下所呈现出来的不同检测效果,提出了通过改变被测管道磁通密度饱和度来保证漏磁检测稳定性及可检出性的分析方法.该方法对管道周向励磁漏磁内检测装置的磁路设计有一定的指导意义.     

多晶硅隧道压阻模型*

基于陷阱模型,分析了多晶硅能带结构和导电机理,给出了解释隧道压阻效应的等效电路,说明了构成多晶硅压阻效应的内在因素以及隧道压阻效应在其中的作用。综合晶界区域和晶粒中性区两方面压阻效应建立了新的压阻模型——隧道压阻模型。结果表明,掺杂浓度在1020cm-3以上,复合晶界的压阻系数不但大于晶粒中性区的压阻系数,而且随掺杂浓度增加而增大,从而揭示了多晶硅纳米薄膜在重掺杂情况下出现应变因子随掺杂浓增加而增大的重要实验现象的内在机理。