针对不连续带圆洞结构的声源定位方法及系统

    公开(公告)号:CN116466295A

    公开(公告)日:2023-07-21

    申请号:CN202310447378.5

    申请日:2023-04-24

    IPC分类号: G01S5/18

    摘要: 本发明涉及针对不连续带圆洞结构的声源定位方法,所述不连续带圆洞结构上安装若干传感器,包括如下步骤:确定声源信号发生的时间范围;确定声源信号到达传感器的时间;针对带圆洞结构,对导波地图路径建模,获取带洞非连续结构的声源信号传播路径模型;根据声源信号传播路径模型,利用启发式寻路方法进行声源信号传播路径的确定;根据启发式寻路方法确定的声源信号传播路径,获得理论上声发射源O和不同位置传感器之间的最短路径差,根据理论值与实际值,建立目标方程,并通过梯度下降进行定位求解,获得最终定位结果;本发明解决了复杂带洞结构传播路径不为直线的路径更新问题;不需要大量预实验训练框架,节省了时间成本并提高了计算效率。

    一种基于无人机的气体泄漏检测方法

    公开(公告)号:CN117129153A

    公开(公告)日:2023-11-28

    申请号:CN202310935941.3

    申请日:2023-07-28

    IPC分类号: G01M3/24 G01M3/04

    摘要: 本发明涉及一种基于无人机的气体泄漏检测方法,采用的检测装置包括无人机系统及地面系统。本发明的无人机泄漏检测模块可以实现泄漏源超声信号与气体信号同步采集,具备分析泄漏气体类型与泄漏位置的信号收集能力;基于检漏模块以确定泄漏位置的所在区域并不断细化,最终实现精确的泄漏点定位,减少人工检漏的工作量,提高检漏的效率与精度;通过无人机可以实现人工难以完成的复杂环境检漏,具备大范围检测与快速检测能力,可以在短时间完成对泄漏点的定位,同时确保检漏的精确度和周边环境情况的最大化记录,方便后续数据的提取、处理、分析和评估,提高泄漏排查与修复效率。

    一种基于声发射的航天器结构碰撞、泄漏一体化检测方法

    公开(公告)号:CN118067319B

    公开(公告)日:2024-11-08

    申请号:CN202410061344.7

    申请日:2024-01-16

    申请人: 天津大学

    IPC分类号: G01M3/24 G01V1/00 G06F17/10

    摘要: 本发明涉及一种基于声发射的航天器结构碰撞、泄漏一体化检测方法,包括1)系统搭建;2)建立映射网格;3)判断信号类型;4)输出定位结果。本发明利用一套系统实现碰撞检测和泄漏检测两种功能,且没有对结构的连续性的要求,可以在含有不连续结构的复杂待测表面上实现测量,能够满足航天器结构健康监测的两种定位需求,有利于航天器在运行中及早发现碰撞和泄漏的发生并确定其发生位置,对在轨航天器的结构健康检测具有重要的意义。

    基于频散补偿的空气耦合超声蜂窝夹层结构脱粘检测方法

    公开(公告)号:CN118858432A

    公开(公告)日:2024-10-29

    申请号:CN202411081465.4

    申请日:2024-08-08

    申请人: 天津大学

    IPC分类号: G01N29/04

    摘要: 本发明涉及一种基于频散补偿的空气耦合超声蜂窝夹层结构脱粘检测方法,包括:S1、安装布置空气耦合超声换能器;S2、获取蜂窝夹层结构健康区域与脱粘区域横向、纵向的健康信号集和脱粘信号集;S3、对健康信号集和损伤信号集中的信号进行频散补偿处理,重构原始信号;S4、对S3的信号结果进行特征提取并构建损伤因子,根据损伤指数对缺陷区域进行损伤成像。本发明方法能够有效提高损伤检测精度,具有识别精度高,检测速度快的特点。

    基于组合微元的聚焦宽频带电容式微机械换能器阵列

    公开(公告)号:CN114441647B

    公开(公告)日:2023-06-27

    申请号:CN202210086457.3

    申请日:2022-01-25

    申请人: 天津大学

    摘要: 本发明公开了一种基于组合微元的聚焦宽频带电容式微机械换能器阵列,所述换能器的外侧部分阵列由宽度不同的环形微元构成,而中间部分的阵列由半径不同的圆形微元构成;两种微元的性能不同,环形微元构成的阵元具有较好的发射能力,圆形微元构成的阵元具有较好的接收能力,并且两种阵元的声轴重叠,这些特性使得换能器在近场区域的相控聚焦检测和远场区域的检测当中具有更好的检测分辨率和信噪比;所述换能器由于不同微元的频带叠加而具有了较宽的工作频带,进而保证发射的声脉冲信号在时域上具有更窄的特性;所述换能器具有不同的工作方式和激励策略,可以保证换能器在近场和远场区域等较大的距离范围内,都具有良好的检测信噪比和分辨率。

    基于空气耦合CMUT阵列的双模式声参量阵发射装置

    公开(公告)号:CN115038008A

    公开(公告)日:2022-09-09

    申请号:CN202210634574.9

    申请日:2022-06-07

    申请人: 天津大学

    摘要: 本发明公开了一种基于空气耦合CMUT阵列的双模式声参量阵发射装置,包括:CMUT阵列由奇数阵元和偶数阵元构成,两种阵元上的激励频率不同。本发明利用CMUT器件的中心频率随偏置电压的变化而改变的原理,实现了通过一个CMUT阵列的奇偶阵元分别发射两个频率的超声波声束,经过空气非线性效应,形成低频指向性可听声束。本发明通过调整施加到CMUT阵列中奇数阵元和偶数阵元上的偏置电压的大小,使CMUT阵列奇偶阵元的中心频率相应发生变化,始终保持CMUT阵列奇偶阵元的两个激励频率处在对应中心频率上,便可产生多个频率的低频指向性可听声束。在声参量阵发射装置具有高指向性的基础上,提高了高指向性声能量的强度,并拓宽了工作带宽。

    一种针对气体传感的CMUT及制备方法

    公开(公告)号:CN110057907B

    公开(公告)日:2021-11-23

    申请号:CN201910223773.9

    申请日:2019-03-22

    申请人: 天津大学

    发明人: 张慧 于露 梁冬梅

    IPC分类号: G01N29/02 G01N29/036

    摘要: 本发明公开了一种针对气体传感的CMUT及制备方法,单个工作区内的所有振动薄膜均通过电极相连的方式并联起来,且上电极的连线和下电极的连线呈90°分布,增大信号强度的同时减小寄生电容。检测低浓度气体时,仅第一工作区以谐振器方式工作;气体浓度增大到超出敏感材料吸附饱和浓度时,第二工作区以超声换能器方式协同第一工作区工作;同时传感器具有校准补偿区域,提高了检测可靠性。制备方法采用玻璃基底与SOI晶圆键合的方式,在刻蚀完的玻璃基底的空腔内和通道内溅射一层下电极,接地以作为平行电容的下电极;同时振动薄膜是由一层单晶硅振膜和一层埋氧层组成的复合薄膜。

    空气耦合式的电容式微加工超声换能器、制备方法及用途

    公开(公告)号:CN108704827A

    公开(公告)日:2018-10-26

    申请号:CN201810340100.7

    申请日:2018-04-16

    申请人: 天津大学

    摘要: 一种空气耦合的电容式微加工超声换能器、制备方法及用途,包括:换能器阵列中包括16个阵元,每个阵元由多个敏感单元组成,其中单个敏感元件的结构由上到下依次由:上电极1、振膜2、空腔3、以及基底5组成,基底作为下电极使用。所设计的换能器工作频率为100kHz‑2MHz。换能器阵列基于SOI键合工艺制作,振动薄膜材料是单晶硅,上电极为金或铝,绝缘层4为二氧化硅或氮化硅,通过刻蚀低阻硅基底形成沟槽来分隔换能器的阵元,从而构成多阵元的阵列。空耦式超声换能器以空气耦合的方式激发金属板或复合材料板中的超声波,用于板内部缺陷的无损检测。换能器与相控阵系统配合,对各阵元的脉冲驱动信号进行延时控制,实现声束的相控偏转、聚焦等调整,增大检测自由度。

    一种火焰燃烧稳定性自动监测方法

    公开(公告)号:CN103077519A

    公开(公告)日:2013-05-01

    申请号:CN201210594920.1

    申请日:2012-12-31

    申请人: 天津大学

    IPC分类号: G06T7/00 G06T5/50

    摘要: 本发明公开了一种火焰燃烧稳定性自动监测方法,获取N幅RGB模式图像,从中提取蓝色图像并增强对比度,获取处理后火焰图像;对处理后火焰图像进行分割,得到分割后的火焰图像In;从分割后的火焰图像In中提取火焰燃烧稳定区W和火焰燃烧临界区L;分别计算火焰燃烧稳定区图形中心坐标(xw,yw)、火焰燃烧临界区图形中心坐标(xl,yl)、火焰燃烧稳定区W和火焰燃烧临界区L之间的形心距离d、火焰燃烧稳定区W的面积率;当形心距离d大于距离阈值或火焰燃烧稳定区W的面积率小于面积率阈值时,火焰燃烧不稳定。本方法实现了在整体偏心不大或波动较严重的情况时,也能对火焰稳定性进行监测,较好的反映了火焰燃烧的整体情况。