摘要：固体火箭发动机试车时温度参数是重要的测试物理量,国内外对于这种复杂环境的温度测试,除热电偶外尚无可靠的原位测试方法。为了研究固体火箭发动机试车时温度测试问题,用超声导波测温方法,设计出一套基于Ir Rth40(铱铑合金)超声导波测温系统,测试了该系统在室温~1600℃的运行情况。结果表明,超声测温系统可以在高温环境下稳定运行,并且室温~1600℃范围内校准曲线重复性良好。将获得的数据进行95置信度评估,绘制出95置信条件下的误差带。在温度大于1000℃时,灵敏度的变化幅度逐渐增大,达到0.0035μs/℃。常温常压下,传感器响应时间为1.2s。设计了传感器封装结构,完成了固体火箭发动机温度测试实验,测得温度-时间曲线,峰值温度为1492℃。

摘要：针对目前国内缺乏1200℃以上长时间超高温气体环境下有效的温度测试手段,基于超声脉冲穿透测温原理,通过设计均匀分布的平面八元圆环温度传感器阵列,成功研制出一种高效的温度场检测系统。依据波速V与气体温度T之间的经验函数,利用高温实验获得了各传感器性能数据。实验结果表明:该系统在1200℃高温环境下测量精度达到了97.98%,重复性95.52%以上,响应时间毫秒(ms)级别,符合设计要求。

摘要：目前基于脉冲技术的超声测温研究主要侧重于超声换能器和系统硬件电路设计,而对高温敏感元件的研究较少。通过选取合适的敏感元件材料,以及对超声导波在杆中的频散特性和反射、透射分析,最终选用了一根长为1 m、直径1 mm左右的带反射凹槽的钍钨杆作为敏感元件,并在一个超声测温平台进行了初步的实验。实验结果表明,采用钍钨合金杆作为敏感元件,可有效测量12℃~1 600℃声速与温度的关系,所测得的高温下的声速与参考值相比误差不超过0.68%。

摘要：温度参数是航空发动机在燃烧稳定性试验中的重要参数,基于单晶氧化物的超声测温相对于其他测温方法具有范围广、稳定性好的优点。首先,分析并设计传感器参数,通过COMSOL有限元仿真模拟“凸节”结构在不同直径及曲率下声波的传输及传感器工作状态,其结果表明“凸节”模型具有良好的声速-温度特性;然后,采用激光加热基座法生长新型“凸节”结构的蓝宝石声波导杆,制作与仿真参数一致的超声温度传感器并搭建测温系统,在工作温度1 600℃的高温炉完成传感器静态标定,其测试结果验证传感器可在1 600℃高温环境连续工作5 h,重复性达95.43%,单位灵敏度为12.57~35.72 ns·(℃·m)^(-1)。与激光刻蚀“凹槽”结构相比,这种“凸节”结构表现出卓越的结构稳定性和抗氧化性,更能满足高温测试需求,为解决高温环境监测和新型材料的结构研究提供了新方法。

摘要：针对电磁超声测温需求,利用串联的功率MOSFET为开关器件,设计一种同步驱动MOSFET的新型高速高压脉冲激励电源。该电源通过现场可编程门阵列(FPGA)产生脉冲触发信号,经专用驱动电路驱动功率MOSFET实现幅值0~1.5 k V、脉冲频率10 Hz^1.5 k Hz、脉冲宽度3~30μs及脉冲个数在1~100的内高压的精确控制。实验数据表明,该电源系统设计合理,上升时间达到纳秒级,基本能满足电磁超声应用要求。

摘要：温度测试对于军工、冶金、化工等行业的安全快速发展有着重要的意义,特别是高温环境下的温度测量,超声测温相对于其他测温方法有着测温范围广、响应时间快、测量精度高等优点;如今大多数用于超声温度测试的传感器多为直波导杆,为了应对一些特殊环境(如核反应燃料棒、管道以及一些需要较小传感器的环境等),设计了一种异型的螺旋状分布式波导传感器,可以根据环境的区域大小拉伸、折叠或改变半径调节传感器的尺寸,还可以根据需要加工多个反射缺口,用于同一环境的多点测量。通过实验以及COMSOL仿真拟合钨铼合金(tungsten-rhenium alloy 25,WRe25)的温度曲线,验证其测试温度上限可以达到1600℃。结果表明,测试精度较高,螺旋状波导杆满足高温测试的应用需求,同时为缩小传感器的测试环境以及提高测试精度提供参考。

摘要：本文基于光纤荧光的测温机理介绍了测量系统的总体结构及荧光信号检测电路，利用该系统通过检测荧光物质寿命实现了温度测量。本系统能够对被测对象进行精准度较高的温度检测。

摘要：脉冲神经网络与传统人工神经网络相比,具有硬件友好性和低能耗的优点。而光子脉冲神经网络与电脉冲神经网络相比具有速度快、能耗低、传输容量大和抗电磁干扰能力强等优点。基于半导体光放大器(SOA)设计了一种新的光子脉冲神经元模型—LIF(泄漏积分与发射)模型,实现了信号的加权、延迟、积分和阈值判决等功能,并在此基础上探索了该LIF模型在数字逻辑中的应用。实现了基于该模型的“异或”逻辑功能,并改进了一种具有兴奋性和抑制性神经元,通过光通信仿真软件得到LIF模型、“异或”逻辑和具有兴奋性和抑制性神经元良好的输出。

摘要：旋转变压器(简称旋变)是保证无线电能传输系统稳定性的重要部件。封闭结构的旋变在工作时,磁心和绕组会因气隙改变产生较大感应电流和附加磁场,影响旋变散热和能量传输效率。本文作者设计利于散热的单槽含缺口的旋变,研究不同气隙下磁场强度对旋变能量传输的影响。利用COMSOL软件对不同气隙下单槽旋变的磁特性进行仿真分析,并确定气隙为2.3mm时,磁场强度达到最大值,旋变能量传输最佳。设计以单槽旋变激励压电传感器的实验,研究气隙在0~6mm范围内对超声导波的影响。实验结果表明气隙2.3mm处的超声波幅值最大,约为0.77V,单槽旋变能量传输效率最佳,提高了压电传感器发射和接收信号的强度。

摘要：本文旨在研究偏置磁场大小及位置在磁致伸缩式换能器中的影响。通过介绍磁致伸缩换能器原理,设计磁致伸缩超声导波激励方案。选用直径1 mm的铁镓合金磁致伸缩材料作为测试波导,应用COMSOL有限元仿真软件对磁致伸缩效应与超声传播特性进行仿真,得出当永磁体距离线圈7 mm时,磁通密度约为1 T,此时换能器效率达到最大。最后,设计永磁体距离线圈0~9 mm时的超声激励实验,通过对比超声激励信号的幅值,验证永磁体位置为7 mm,磁通大小为1 T时,换能器效率达到最大,为进一步设计磁致伸缩式超声温度传感器奠定基础。