供水管道球形检测器超声波定位技术

作     者：李云飞 汪炜昊 付明 张飞 周扬 LI Yun-fei;WANG Wei-hao;FU Ming;ZHANG Fei;ZHOU Yang

作者机构：清华大学合肥公共安全研究院合肥230601 灾害环境人员安全安徽省重点实验室合肥230601 清华大学工程物理系北京100084 

基　　金：国家重点研发计划项目(2018YFC0809304) 安徽省中央引导地方科技发展专项项目(201907d07050007) 

出 版 物：《吉林大学学报（工学版）》 (Journal of Jilin University:Engineering and Technology Edition)

年 卷 期：2023年第53卷第5期

页      码：1505-1513页

摘      要：针对自主研发的球形检测器在供水管道中的定位需求,设计了一种圆弧形复合超声波振子,基于压电方程,对其振动特性进行理论和仿真分析,得出主要振型和最优工作频率。研究超声波发射电路与复合超声波振子之间阻抗匹配设计,实现最优的超声波能量转换驱动效率。基于小波变换包络检测方法的超声波信号检测技术,计算得出超声波信号传输的精确时间,实现了球形检测器定位系统。经测试,100 m管道长度静态测距定位精度误差约为2%,动态定位距离达到170 m,与惯导数据计算距离之间误差不超过6%,符合球形检测器在供水管道中的实时定位需求。

主 题 词：检测技术 供水管道 球形检测器 超声波定位 复合超声波振子 阻抗匹配 包络检测 

学科分类：08[工学] 080401[080401] 0804[工学-材料学] 081101[081101] 081102[081102] 0811[工学-水利类] 

核心收录：

D　O　I：10.13229/j.cnki.jdxbgxb.20210934

馆 藏 号：203121897...