液力变矩器是自动变速器的主要部件,其在乘用车、载重汽车、公共汽车和机车上的应用广泛。液力变矩器内部流动特性影响其外部性能,为了深入研究其内部流动特性,基于粒子图像测速(particle image velocimetry,PIV)技术对液力变矩器涡轮内流场进行试验研究。采用帧频为1 000帧/s的CCD高速相机,在不同工况下(输入与输出的转速比分别取0、0.3、0.5、0.7)采集不同粒子直径、不同粒子浓度下的流动图像,经过图像预处理,对连续两帧图像进行互相关计算,获得涡轮径向切面的速度场和涡量场。通过对流场分布结构和流动区域上复杂流动现象的对比分析,发现投入流场中粒子浓度越高(1 500mL蒸馏水中投入2.4 g粒子)、粒子直径越小(10μm)时,识别并提取流动区域上的流动参数越丰富,流速场和涡量场信息越可靠。液力变矩器内部高梯度流场分布结构和非均匀流速场分布导致出...

为了获得更多路径的声波飞行时间,提高声学法温度场重建精度,设计了基于虚拟仪器的16通道声波飞行时间测量系统.该系统以LabVIEW为软件设计平台,以数据采集模块、声波发射电路、声波接收电路和带声卡的计算机构成硬件系统,实现了声波信号的产生、发射、接收、采集和互相关分析全过程.测试结果表明,系统能够按照设计构想正常运行,用互相关分析法获得的各路径声波飞行时间估值稳定,在系统中嵌入适当的温度场重建算法便可实现16通道声学法温度场检测.

声波信号时延的准确估计是实现强噪声环境下声学法高精度测温的关键.介绍了声学测温中基于互相关函数、人工神经网络和小波变换等几种典型的信号时延估计方法,对这3种时延估计方法的实现原理分别进行了论述,分析比较了它们的优缺点,相比于其他两种方法,小波变换技术更适合于强噪声环境下的声波信号的时延估计.

由于多相流中各相流体的动力学特性极其复杂，使得多相流测量一直未得到满意的结果，如果利用互相关原理进行测量就可以解决多相流测量问题；该流量计以TMS320VC5402为核心，由于DSP强大和快速的运算能力，所以能实时准确地计算出渡越时间和流量值，而且抗干扰能力强；大量的测量数据表明，该流量计是一种准确、快速、稳定的流量测量仪器。

超声相控阵中，相位校正在消除相位畸变中起着重要作用。部分相控阵探头，阵元的面积小，回波信号弱，信噪比差。针对该问题，首先研究了邻近和集总相关估计在不同信噪比情况下的校正性能：发现信噪比SNR〉12dB时，邻近相关估计基本不产生估计误差；SNR〈5dB时，邻近相关估计产生的误差随着信噪比下降急剧增大。而集总相关即使在噪声强度较小时也不能做到估计误差为0；在噪声强度增大的过程中，其估计误差并未急剧增加，这与邻近相关估计不同。根据邻近和集总相关的特点，提出了混合相关校正结构。实验表明，混合相关充分利用了邻近和集总相关估计的优点，显著提高了图像质量。

由于硬件电路的影响,采样频率的提高受到了限制,直接对发射端和接收端的采样信号进行互相关所确定的声波渡越时间精度较低,为此提出一种基于互相关和函数型神经网络测量声波渡越时间的方法。首先介绍声学法测温、互相关和神经网络的基... 展开更多

介绍井下超声波石油流量计的互相关处理方法以及实现方案。该方案采用倾斜式换能器布放方式,提高了井下超声石油流量计的测量灵敏度;采用数值化互相关求取时差的方法处理超声回波,对相关法与阈值法计算时差的可靠性与稳定性进行了比较,说明了相关法在时差计算方面相对于阈值法的优越性。同时介绍了相关法井下流量计的电路实现方法。结果表明：简化了超声流量计的电路设计,提高了系统的稳定性和测量精度,该方案对于井下流量计及相似的检测问题具有实际的参考价值。

通过采用一种基于互相关原理、周期平均、抛物线拟合的流量测量方法,提高了科里奥利质量流量计的精度,改善了该流量计的线性度和重复性.由于系统采用数字信号处理器,可以采用复杂和有效的算法实现对采集数据的实时处理,突破了现行国内同类型流量计的精度仅能够达到0.5 %的技术壁垒,使其提高到0.3 %.重复性的改善,更加有利于实际场合的应用.

声温法是基于声波与cT技术相结合的非接触测温法，声波信号飞渡时间的精确测量是温度场检测的关键环节，在低信噪比、复杂混响的背景环境下，传统相关算法无法准确计算出声信号的时延。采用广义互功率谱相位分析算法来克服背景环境中乘积性干扰和卷积性干扰，通过对采样信号进行白化处理，并随信噪比的变化调整互功率谱的权值，来提高时延估计算法的抗噪声与抗混响能力。理论推导和实验结果分析证明，与传统相关函数分析算法和互功率谱相位时延算法进行比较，新互谱算法能有效克服噪声和混响干扰，锐化峰值，准确估计出声信号的时延。

在介绍超声波相关流量计工作原理基础上，论证了产生高精度正弦波的必要性。分析了DDS技术的工作原理及结构，最后还提出了一种应用DDS芯片AD9850和DSP芯片TMS320VC5402组成的正弦波信号、AM和FM信号发生器。通过实测数据表明．本文所讨论的方法和研制的系统是可行的、有效的。