渡越时间

摘要： 为了提高矿用超声波气体流量计的准确性,针对互相关检测信号存在“跳波”现象并影响超声波渡越时间测量精度的问题,提出了一种矿用超声波气体流量计参考波形自动跟踪方法。在计算超声波渡越时间的同时,对超声波参考波形和实时接收信号波形进行互相关运算,并计算互相关检测的可信度,设定可信度有效阈值和参考波形更新阈值,对互相关系数进行可信度评审,判定参考波形是否更新。可信度小于有效阈值时,判定接收信号无效,重新发送超声波信号;可信度大于更新阈值时,判定接收信号波形与参考波形高度吻合,不需要更新参考波形;可信度介于有效阈值与更新阈值之间时,判定接收信号有效,用当前接收信号波形替换原参考波形,实现参考波形自动跟踪。分析了可能造成超声波渡越时间差错1个波形周期的2种超声波接收信号波形变化:包络连续形变和包络瞬间畸变。气体流速、温度、压力的变化会导致接收信号包络发生连续性变化;尖峰脉冲、随机信号和周期干扰等可能导致超声波接收信号包络发生瞬间畸变,包络瞬间畸变可分为主峰严重畸变、主峰微小畸变、非主峰畸变3种情况。试验结果表明,在不同流速、温度、压力、噪声影响下,超声波气体流量计的相对误差不超过±1.0%,满足精度1.0级测量要求,参考波形自动跟踪方法为流量测量的准确性和可靠性提供了保障。

摘要： 采样频率决定了每秒钟从超声波接收模拟信号离散点的个数,采样频率越高对应超声波接收信号识别精度越高,超声波渡越时间计算结果越准确;但是采样频率越高,硬件成本就越高,单位时间内采样数据也越多,计算复杂程度急剧增加。在平衡性能和成本的条件下,针对如何选择采样频率的问题,分析了在不同管径和不同流速条件下,不同采样频率偏差一个采样点对测量精度的影响;根据不同的采样频率制定了高速实时采样、等效采样和软件插值法等措施,分析了每种措施的优缺点;参照超声波气体流量计精度设计要求,计算实际采样频率,给出相应的对策和应用实例,等效采样频率可达300~500 MSPS。

摘要： 超声波互相关算法是利用实时接收信号和参考信号之间相关计算得到时延,接收信号和参考信号的采样频率越高,超声波互相关检测算法得到的渡越时间测量越准确,流量计量精度越高;但与此同时,信号采样频率越高,硬件成本急剧增加,算法复杂程度呈数量级增大。针对这个问题,采用出厂前用采样平台获取高分辨率的采样数据,分别在零流速、低流速、中流速和高流速条件下采样作为分段参考波形,导入同批次超声波气体流量计作为实际测量中互相关算法的参考波形,实时接收信号采用低速采样,将传统互相关算法改进为分步互相关算法,第一步采用低速采样波形进行粗相关计算得到渡越时间的粗略值,第二步再提取高分辨率参考波形精相关计算出渡越时间的精确值,然后将粗略值和精确值求和得到渡越时间。实际应用中,高分辨率参考波形采用200 MSPS实时采样,流量计接收信号实时采样2 MSPS,粗相关和精相关计算耗时24 ms,渡越时间测量分辨率达到0.005μs。

摘要： 基于声弹性效应原理,研究了超声波在螺栓内的传播速度与轴向应力间的关系,并采用纵横波结合法测量螺栓轴向应力.在介绍声弹性效应测量螺栓轴向应力原理的基础上,选择型号为M30×150的8.8级碳钢螺栓进行实验研究,利用信号互相关算法实现了纵横波渡越时间的获取,得到了螺栓在不同应力状态下的螺栓应力弹性系数变化趋势,并提出了一种分段计算螺栓轴向应力的测量方法,结果表明计算应力值与理论应力值平均误差率仅为2.026%,提高了螺栓轴向应力的测量精度.

摘要： 煤矿超声波测距因其自身具有测量精度高、成本低而广泛应用于煤矿特种车辆行业,然而在复杂的煤矿现场,因其使用环境的特殊性,常用的超声波测距方法存在易受温度变化造成测量精度降低的影响,因此,为了大大提高煤矿超声波射频测距的温度适应能力,提高煤矿超声波射频测距的测量精度,该文提出了一种采用互相关算法进行渡越时间检测.克服了温度变化对超声波测距精度的影响.在自主设计的超声波测距传感器上进行温度试验和距离标定试验,试验结果表明该方法具有良好的测量准确性与环境适应能力.

摘要： 超声波渡越时间的准确测量是提高超声波气体流量计测量精度的关键.为了避免超声波接收波形幅值抖动引起渡越时间测量出现较大误差,对超声波接收信号处理的硬件电路和软件算法进行了研究.设计了多级滤波放大电路和自动增益控制电路,用于提高超声波接收信号的信噪比和稳定幅值;提出了基于自适应阈值的超声波渡越时间检测方法,根据历史接收波形局部峰值的平均扰动,预测得到新阈值并用于下一周期的渡越时间测量.相对于传统阈值法,自适应阈值法具有更好的抗干扰能力.在音速喷嘴气体流量标准装置上进行了流量标定试验.试验结果证明,该方法具有较高的测量精度和重复性.自适应阈值法不仅适用于超声波流量计,而且可以推广应用于超声波测距和风速风向测量.

摘要： 针对超声波渡越时间检测中采用阈值法易受噪声干扰等问题,采用互相关算法进行回波到达时间检测.在超声波信号处理算法中,选取实时动态参考波形与接收波形进行互相关运算,实现风速测量.相比回波法和静态参考波形法,该方法可以有效克服环境因素变化引起超声波包络形状改变导致的相关性下降.在自主设计的超声波风速传感器上进行温度试验和音速喷嘴气体流量标准装置标定,试验结果表明该方法具有良好的测量准确性与环境适应能力.

摘要： 为了验证超声波气体流量计在低压环境的工业适应性,该文自主研发了针对低压环境的矿用超声波气体流量计样机,在压力测试平台上分析了管道压力对超声波接收信号衰减的影响.主要针对负压环境下超声波信号信噪比低的特点,采用窄带滤波结合自动增益控制技术实现了超声波信号的稳定接收,采用相对阈值法结合过零检测法完成超声波渡越时间解算和流量计算.在煤矿负压管道中展开工业性试验,试验结果表明该设计方法测量精度优于±2.86％.

摘要： 精准的声速测量对于表征超低膨胀玻璃的热膨胀特性具有重要意义,高精度的渡越时间(TOF)估计是使用时差法进行声速测量的关键.针对TOF测量精度不高导致声速测量重复性误差大的问题,提出了一种利用信号处理中的相关性原理来测量声速的方法,并用MATLAB软件进行了仿真以验证该方法的可行性.该方法利用被测试样的一次底波与二次底波具有明显关系的性质,对两次底波进行滤波去噪后计算其相关性,确定超声波在试样中的TOF.利用相关法测量了超低膨胀玻璃的声速.结果 表明,相关法测得的声速与典型的峰值法测得的声速相对误差不超过0.012％,且声速测量的重复性误差小于0.1 m·s-1.因此,相关法测量超低膨胀玻璃的声速是可行且可靠的,其具有无损表征大尺寸超低膨胀玻璃热膨胀均匀性的巨大潜力.

摘要： 本文针对超声波气体流量计,提出了一种基于模型的超声波渡越时间测量的新方法.该方法首先通过超声波接收探头获取声波信号,然后建立超声波接收信号从起振到稳定的数学模型,最后通过模型参数拟合得到渡越时间参数最优值.作为初步研究,在内径100 mm管径下分别进行了静态和动态渡越时间测量实验.研究结果表明,建立的超声波接收信号的模型是成功的,提出的基于模型的超声波气体流量计渡越时间测量方法是可行的.

摘要： 干涉型光纤陀螺仪中，渡越时间用于动态调整偏置电压和确定光纤环的本征频率，其精确在线测量对提高光纤陀螺仪的精度具有重要意义。提出并实现了一种干涉型光纤陀螺中渡越时间的精确在线测量方法。在不改变光纤陀螺基本结构的前提下，使用窄脉冲调制的方法可实现对陀螺线圈渡越时间的精确在线测量。使用该方法得到的渡越时间满足调制脉冲宽度和信号采集对应的精度。实验中采用10MHz采样率，测得2.1km的干涉型光纤陀螺光纤环渡越时间的精度为10-7s.

摘要： 本研究为克服低采样率对信号渡越时间测量精度的影响，提出了一种互相关与抽样率变换相结合的渡越时间估计方法。首先对上下游传感器信号进行抽样率变换；然后对它们进行傅立叶变换，并通过低通滤波器滤除多余的镜像；最后根据相关定理求出上下游传感器信号的相关函数和渡越时间。结果表明：本方法得到的渡越时间估计值误差比较小，结果更可靠，它可以降低对数据采集卡的要求，为两相流速度测量提供了一种有效的手段。

摘要： 集电结空间电荷区的渡越时间是影响晶体管交流放大系数和频率特性的重要参数.本文分三种情况求解了SiGeHBT集电结耗尽层宽度,建立了不同集电极电流密度、包括基区扩展效应条件下的集电结空间电荷区渡越时间模型,并利用MATLAB对该模型进行了模拟与分析,定量地研究了不同的集电结反偏电压、集电区掺杂和宽度对集电结空间电荷区渡越时间的不同影响.

摘要： 为克服电场极化方向对周期性表面结构的限制,设计一种适用于任意极化方向的三维周期表面结构介质窗.通过计算该结构内的电场分布,进而获取三维周期结构内电子的飞行时间及碰撞能量.在三维周期性结构侧壁上,通过微波电场提供的回复力作用,使电子的碰撞能量小于二次产额曲线的第一交叉点能量;同时,电子渡越时间远小于微波半周期,从而在侧壁实现二次电子倍增的抑制,提高介质窗真空侧击穿功率阈值.

摘要： 本文提出一种以尤勒沃克方程为基础的测量气固两相流速度的方法.首先通过对两个传感器之间的流动噪声输送过程进行分析，在此基础上建立两个传感器信号之间的数学模型.并以此为基础通过尤勒沃克方程测量两个传感器之间流动噪声的渡越时间.仿真实验结果表明:此方法可以克服相关估计方法中存在的随机误差较大、分辨率较低的缺点.这也为两相流流速的测量提供了一种有效的手段。

摘要： 介绍利用相关技术对运动物体速度进行在线测量的方法和原理,通过巧妙地采集上、下游相关信号,计算出互相关信号峰值对应的渡越时间,间接测量出运动物体速度.

摘要： 钢管管材长度的在线检测是实现热连轧的基础.本文介绍利用相关技术进行长度在线检测的原理和方法,详细分析了上下游传感器信号凝固、采样及渡越时间的确定等关键技术以及系统的测量误差.

摘要： 简单介绍了光电倍增管的调试原理,主要就我们所用的两种型号的光电倍增管的调试过程和增益、线性电流、渡越时间等关心的指标进行了论述,就调试和实验过程中发现的一些问题进行了讨论.

摘要： 声显微检测技术是对材料的亚表面及内部微结构或缺陷加以定性、定量检测的一种较为有效的方法。为了提高这种方法的检测分辨率及深度方向检测能力，该文提出一种通过声脉冲回波信号的频域分析进行时域参数构造的方法。对这种方法的声学机理、实现方法与试验情况进行了研究。结果表明这种方法能有效地提高分辨精度，且易于工程实现。

摘要： 本发明提供了一种用于标测的装置，该装置包括照明组件(123)，该照明组件跨场景投射沿第一方向延伸的辐射线(122)。检测组件(145)接收从包含辐射线的至少部分的感测区域(148)内的场景所反射的辐射，并且包括探测器元件(56)和物镜光学元件(52，146)的线性阵列(54，136)，所述线性阵列将来自感测区域的所反射的辐射聚焦到线性阵列。扫描镜(46,138)沿第二方向在场景上方一起扫描辐射线和感测区域，所述第二方向垂直于第一方向。处理电路(64，66)处理由探测器元件输出的信号响应于所接收的辐射，以便在场景中构建对象的三维(3D)地图。

摘要： 本发明涉及高功率技术领域的微波源器件，尤其是一种采用内提取的Ka频段高功率微波同轴渡越时间振荡器，属于高功率微波技术领域。所述振荡器包括阴极、内导体、外导体，阴极座，整个结构关于中心轴线OO’旋转对称；所述同轴渡越时间振荡器一端连接脉冲功率源，另一端连接辐射系统；采用本发明可达到以下技术效果：具有输出效率高的优点，同时得到输出微波频点为31GHz，符合高功率微波向更高频段拓展的趋势；由内导体和外导体的矩形凹槽组成的反射腔可以有效阻止群聚腔中微波向阴极区域泄露，有效改善了群聚腔和提取腔内部束波作用质量；采用内提取的提取方式，减小提取区的过模比，避免了传输结构中的杂模出现，利于微波输出效率的提高。

摘要： 本发明涉及高功率技术领域的微波源器件，尤其是一种引入聚焦阴极的低磁场Ka波段同轴渡越时间振荡器，属于高功率微波技术领域，包括阴极座、阴极内屏蔽环、阴极外屏蔽环、阴极、内导体、外导体，整个结构关于中心轴线OO’旋转对称。所述同轴渡越时间振荡器一端连接脉冲功率源，另一端连接辐射系统；采用本发明可达到以下技术效果：本发明可实现微波源在低导引磁场下仍具有较高的功率效率，具有可采用永磁封装的潜能。

摘要： 本发明公开了一种基于双向长短期记忆网络的声波渡越时间检测方法，通过将递归神经网络中的双向长短期记忆网络应用于医学超声CT中渡越时间的检测，可以得到更高的渡越时间检测精度以及更好的噪声鲁棒性。与传统的神经网络和单向长短期记忆网络的实现方式相比，本发明直接以单条时窗信号作为输入，无需手动选取多个特征，以高斯函数作为训练集标签，可以更加充分的利用输入信息，并且，本发明利用输入与输出长度相同的特点，无需利用多个时窗来遍历整条信号。与单向长短期记忆网络的结构形式相比，本发明所应用的双向长短期记忆网络则能通过前后时刻的序列信息共同分析来判断输出，而单向长短期记忆网络只能通过前面时刻的信息来判断输出。

摘要： 本发明公开了一种基于声波渡越时间测量的地下管道定位系统及方法，首先，利用数据采集器收集声波信号。其次，利用数据处理器对声波信号进行处理，包括：将管道、地面数据采集器接收到的声波信号进行互相关处理，得到声波信号的渡越时间，并结合声波传播速度来确定管道数据采集器的位置；然后，将声学定位法测得的管道数据采集器位置和依据惯导数据解算得到的位置信息采用卡尔曼滤波的方法完成数据融合，得到校正后的采集器位置；本发明结合使用捷联式惯性导航和声波探测两种技术对地下管道进行定位，采用基于声波渡越时间测量来校正管道系统测量结果，以弥补捷联式惯性导航系统探测法会随时间积累误差的不足。

摘要： 本发明公开了一种梯形结构的Ka波段同轴渡越时间振荡器。本发明由外导体、内导体、阴极组成，阴极右端悬空，内导体同轴嵌套于外导体内；内导体是外侧面刻有凹槽的圆柱体，分别刻有1个内矩形凹槽、7个内梯形凹槽，最右侧是一段矩形突起。外导体为内侧壁刻有凹槽和斜面的圆筒，外导体内壁凹槽分别与内导体外壁凹槽对应，外导体内壁斜面与内导体梯形凹槽对应；外导体矩形凹槽和内导体矩形凹槽组成反射器，外导体的第一～第四外梯形凹槽和内导体的第一～第四内梯形凹槽组成群聚腔；外导体的第五、第六外梯形凹槽和斜面与内导体的第五、第六、第七内梯形凹槽组成提取腔；本发明可解决振荡器强场击穿的问题，实现高功率、高效率、长脉冲的微波输出。

摘要： 本发明涉及一种带双输出口的径向三腔渡越时间振荡器及微波产生方法，以解决现有的径向三腔渡越时间振荡器存在的各个金属圆筒壁厚相等，及单提取间隙和单输出口结构导致的微波发生器件输出功率和束波转换效率较低的技术问题。该振荡器包括设置在中心轴的聚焦阴极和由良导体材料围成的渡越腔，聚焦阴极用于沿径向向渡越腔发射相对论电子束；沿相对论电子束传输方向依次设置阳极箔、第一渡越腔、第二渡越腔、第三渡越腔；沿轴向上，第三渡越腔一侧依次设置第一提取间隙、第一输出波导、第一输出口，另一侧依次设置第二提取间隙、第二输出波导、第二输出口。还提供了一种基于带双输出口的径向三腔渡越时间振荡器的微波产生方法。

摘要： 本发明属于超声断层成像领域，具体公开了一种基于边缘检测的超声CT渡越时间自动提取方法，包括：(1)带通滤波；(2)边缘检测算子与像素卷积，得到通道信号集图像；(3)计算各通道二值化阈值；(4)二值化处理，得到二值化的通道信号集图像；(5)获取渡越时间，基于二值化的通道信号集图像，取各通道第一个非零值作为该通道的渡越时间。本发明通过对处理方法的整体流程设计、关键阈值的自适应取值规则等进行改进，基于图像边缘检测理论，利用各通道采用自适应阈值，并可优选配合设定检测范围，以及对渡越时间差异矩阵进行滤波处理，能够避免人为设定阈值参数，弱化噪声的影响，解决低信噪比信号渡越时间提取不准确的技术问题。

摘要： 本发明涉及一种基于非对称双声道布局消除渡越时间跳波影响的方法，属于超声波气体流速、流量测量技术领域。本发明采用非对称的方式进行超声波双声道布置，各声道连线的长度在管道壁方向上的投影长度呈倍的关系。具体步骤为：S1、分别对各声道进行流速计算；S2、结合渡越时间、超声波换能器频率和顺、逆流跳波周期数，计算出各声道真实流速值的可取值，并构建成两个集合；将两个集合中的所有元素相减后取绝对值，构成新集合；找出新集合中的最小值，并在两个集合中找出最小值对应的元素；S3、利用对应的元素，进行流速合成。本发明通过双声道对比判定是否出现跳波，进而进行跳波修正，不依赖于超声波换能器的性能，即可消除跳波影响。

摘要： 本发明涉及一种采用双频双声道消除渡越时间跳波影响的方法，属于超声波气体流速、流量测量技术领域。本发明利用平行或者交叉对称的方式进行超声波双声道布置，各声道超声波换能器频率呈2/3倍关系。该方法首先分别计算不同声道的初始流速；然后判断不同声道初始流速之差的绝对值是否小于所设阈值，若不大于所设阈值，则不进行跳波修正，若大于所设阈值，则计算各声道真实流速值的可取值，并构成集合，将所述集合中的所有元素相减，形成新集合，找出新集合中的最小值，并找出所述集合中对应的元素；最后进行流速合成。本发明通过双声道对比判定是否出现跳波，进而进行跳波修正，不依赖于超声波换能器的性能，即可消除跳波带来的流速测量偏差影响。