《近代超声原理及应用》求取 ⇩

功率超声部分1

第一章 功率超声基本原理1

第一节 超声波基础知识1

一、超声学发展史和超声在国民经济中的地位1

二、功率超声概述3

三、超声场及其特征量4

四、超声场的物理性质4

五、超声场的作用5

第二节 超声波聚能器6

一、等截面变幅杆7

二、半波长变截面变幅杆8

三、组合变幅杆10

四、四分之一波长聚能器11

第三节 大功率超声换能器设计原理14

一、超声换能器的换能材料14

二、半波长功率超声换能器19

三、四分之一波长功率超声换能器22

四、大功率超声聚焦型纵向复合棒换能器23

五、大功率纵向复合换能器极限分析29

第四节 产生超声波的功率源电路31

一、关于谐振问题<频率自动跟踪>32

二、末级功率放大器的原理与设计34

三、功率合成放大器39

四、放大器的输出功率调节42

五、功率放大器的保护42

第五节 超声波发生器与换能器的匹配设计44

一、匹配概述44

二、阻抗匹配44

三、调谐匹配45

四、关于匹配电感的设计47

五、功率换能器的自耦变压器匹配48

参考文献53

第二章 超声波清洗55

第一节 超声波清洗的原理55

第二节 超声清洗机的组成57

第三节 超声波清洗的分类60

第四节 超声波清洗中应注意的几个问题61

第五节 超声清洗的主要应用场合63

参考文献64

第三章 超声波焊接65

第一节 超声波塑料焊接65

一、概述65

二、超声塑料焊接的原理与条件65

三、超声波塑料焊接的相容性和适应性68

四、超声塑料焊接的几种方法69

五、超声塑料焊接的焊点、焊面设计70

六、超声波塑料焊接机的组成及其作用72

七、关于负载阻抗匹配问题73

八、超声塑料焊接机操作的基本程序75

九、超声波塑料焊接机的型号和规格75

第二节 超声花边缝合76

一、超声花边缝合工作原理76

二、超声花边缝合机功能76

三、超声花边缝合机主要特点77

四、超声花边缝合机的用途78

五、超声花边缝合机型号规格78

六、超声花边缝合机电路图及整机照片图78

第三节 金属材料的超声焊接81

一、概述81

二、金属材料超声焊接的特点81

三、金属材料超声焊接机理与条件82

四、焊接的种类及应用84

五、金属材料超声焊接的型号与参数87

参考文献87

第四章 超声加工89

第一节 概述89

第二节 超声加工原理89

第三节 超声钻孔90

第四节 超声波振动切削92

一、超声振动切削条件与切削效果机理92

二、超声振动切削特点92

三、超声切削装置组成93

四、使用展望94

第五节 超声波研磨、抛光94

一、超声波研磨、抛光原理94

二、超声波研磨、抛光的几种类型95

三、超声波研磨、抛光特点95

四、超声波研磨、抛光用工具头95

五、超声波研磨、抛光机的有关性能参数96

六、超声研磨抛光的应用97

第六节 超声波金属塑性加工97

一、超声波金属塑性加工原理97

二、超声波金属拉管98

三、超声波金属拉丝99

四、超声波弯管99

五、超声波轧制100

参考文献101

第五章 超声波分散102

第一节 概述102

一、关于分散系102

二、超声波分散法应用实例103

第二节 超声均化器104

一、超声均化器的组成与原理104

二、分散工具头105

三、超声分散的效果105

四、超声均化器的结构与技术规格105

第三节 超声粉碎106

一、超声燃料油改质装置106

二、超声粉碎催化剂108

三、超声粉碎生物材料108

第四节 超声乳化109

一、概述109

二、超声燃油渗水109

三、蜡与水的超声乳化110

四、超声雾化111

五、制取金属粉末的超声雾化器113

参考文献114

第六章 超声处理115

第一节 概述115

第二节 超声搪锡115

一、超声搪锡的机理115

二、超声搪锡技术参数116

三、应用注意事项116

第三节 超声凝聚116

一、超声凝聚的机理116

二、粒子在声场中的振动117

三、声场中产生凝聚效应的恒定力117

四、超声凝聚的主要因素118

五、超声凝聚的应用118

第四节 超声淬火119

一、超声淬火原理119

二、超声淬火设备121

三、超声淬火效果121

参考文献123

第七章 超声马达124

第一节 概述124

第二节 超声马达基本原理124

第三节 环状行波超声马达125

第四节 复合换能器型超声马达127

第五节 纵弯模式转换型超声马达129

参考文献131

第八章 声化学133

第一节 前言133

第二节 声空化—声化学反应的主动力134

一、产生超声效应的几种物理机制134

二、空化过程的物理图像与定量表述135

三、声空化的化学检测方法137

四、影响声空化的物理因素139

第二节 声化学反应器144

一、液哨式声化学反应器145

二、槽式声化学反应器145

三、操头式声化学反应器146

四、杯式声化学反应器147

五、几种宜于工业上采用的声化学反应器148

第四节 几种类型的声化学反应过程149

一、均相反应150

二、有固/液交界面参于的非均相反应150

三、有液/液交界面参于的非均相反应151

第五节 声化学研究的新进展152

一、生物化学152

二、有机合成153

三、高分子的降解和聚合153

四、分析化学153

五、无机合成153

六、电化学154

七、光化学154

八、立体化学154

九、环境化学154

十、其它154

参考文献154

第九章 功率超声在其他工业中的应用158

第一节 超声在石油工业中的应用158

一、超声在采油中的应用158

二、超声波防蜡159

三、超声波防盐垢160

四、超声波原油脱水161

第二节 超声波在环保业中的应用161

一、超声除尘和净化水质161

二、超声波防止锅垢162

三、超声波电镀162

第三节 超声在日常生活中的应用163

一、超声波洗衣机163

二、超声波洗碗机163

三、超声波洗澡机163

四、超声波美容机164

五、超声波牙刷164

第四节 超声在农业中的应用164

一、超声技术育种165

二、超声辐射诱变遗传创造农作物新品种167

第五节 超声在食品工业中的应用167

一、加速细化、乳化和扩散过程167

二、超声凝聚、加速沉淀167

三、酒的醇化—酒类的催陈技术167

四、超声波提取生物中的某些物质168

第六节 功率超声与激光的联合应用168

一、声光特性158

二、声光特性新应用168

参考文献169

第十章 功率超声在治疗疾病中的应用170

第一节 概述170

第二节 超声的生物效应170

一、机械效应170

二、热效应170

三、空化效应171

四、声流效应171

五、触变效应171

六、超声弥散效应171

第三节 超声治疗的机理171

第四节 超声治疗的剂量172

第五节 超声治疗技术的某些临床应用173

一、超声治疗在外科中的应用173

二、超声治癌177

三、超声治疗在内科中的应用179

四、超声治疗临床应用效果180

参考文献183

第十一章 功率超声的测试技术184

第一节 超声波发生器输出电功率的测量184

第二节 声功率的测量方法185

一、辐射方法185

二、声光衍射法186

三、量热法186

四、轴向声压法187

第三节 换能器参数的测量187

一、导纳圆图法187

二、工作状态下的声负载阻抗的测定189

三、换能器电声效率的测量190

第四节 位移振幅的测量192

第五节 变幅杆谐振频率的测量193

第六节 空化强度的测量193

参考文献194

三、检测超声中的声物理特性198

四、检测超声中物理参数量纲与单位202

第二节 检测超声换能器原理211

一、PZT压电薄圆片检测超声换能器设计211

二、PVDF压电薄膜平面检测超声换能器设计217

三、PVDF压电薄膜内贴圆管型检测超声换能器设计221

参考文献224

第十三章 检测超声参数测量技术226

第一节 脉冲循环法声速测量技术226

一、概述226

二、测量原理与方法226

三、声速仪的工作原理227

四、声速的经验公式227

五、声速经验公式的求法228

第二节 压电陶瓷材料参数的测量方法229

第三节 超声换能器特性测量230

一、概述230

二、换能器的等效电路和阻抗特性分析230

三、换能器阻抗（导纳）特性的测量方法233

四、推导换能器带宽、品质因数、电声效率235

参考文献236

第十四章 检测超声典型电路与微机信号处理技术简介238

第一节 检测超声系统中的电路设计238

一、接收电路设计举例238

二、发射电路设计举例244

三、检测超声换能器与电路匹配246

第二节 检测超声中微机信号处理技术249

一、单片机控制系统技术249

二、超声波形采集与储存技术252

三、数据采集触发技术254

四、信号识别技术254

五、时延估计技术257

六、系统软件包设计简介258

参考文献259

第十五章 超声波流量计260

第一节 概述260

第二节 管外夹持式超声流量计261

一、流量计算公式261

二、C1－Ⅱ型夹持式超声流量计设计262

参考文献272

第十六章 超声波测厚仪273

第一节 概述273

一、超声波工业测厚应用状况273

二、超声波测厚仪种类及优缺点273

第二节 共振、干涉式超声测厚仪简介274

一、共振测厚仪274

二、干涉式超声测厚仪275

第三节 脉冲反射式超声测厚仪276

一、原理276

二、发射电路276

三、接收电路277

四、反射脉冲选通技术278

五、控制显示电路280

六、系统软件设计283

第四节 高温测厚仪及其关键技术284

一、高温测厚仪系统设计概述284

二、温度传输过程理论分析285

三、高温测厚换能器287

第五节 眼睛超声检测仪289

参考文献291

第十七章 超声波检漏仪293

第一节 超声检漏的基本原理和类型293

一、被动式泄漏检测机理293

二、主动式泄漏检测机理294

第二节 超声检漏检测仪设计技术294

第三节 CJ－2型超声检漏仪295

第四节 高灵敏度超声检漏传感器296

一、概述296

二、超声检漏传感器的设计理论297

三、超声检漏传感器的结构和特性299

第五节 超声检漏技术应用前景300

参考文献301

第十八章 空气耦合超声换能器及其检测应用302

第一节 空气耦合超声检测概况302

第二节 空气耦合超声换能器303

一、静电式空气超声换能器303

二、压电式空气超声换能器304

第三节 空气中超声检测应用308

一、空气中超声测距309

二、超声物体识别313

第四节 空气耦合超声无损检测314

一、直接式空气耦合超声无损检测314

二、激光激发超声的空气声换能器检测316

参考文献320

第十九章 激光超声323

第一节 引言323

一、什么叫激光超声323

二、激光超声的特点323

三、激光超声发展简史324

四、本章要旨326

第二节 激光超声的激光326

一、概况326

二、温度场的分布328

三、热弹机制激发超声329

四、激光融蚀激发超声336

五、激光激发声表面波和兰姆波340

六、热弹栅源激发超声348

七、皮秒激光超声的激发350

第三节 脉冲激光超声的接收353

一、光偏转技术353

二、表面栅衍射技术354

三、光反射技术355

四、零拍干涉仪356

五、外差干涉仪技术358

六、差分干涉仪360

七、速度（或时延）干涉仪360

八、共焦法卜利—珀罗干涉仪362

九、电容（或电荷）换能器（ESAT）365

十、电磁声换能器（EMATS）366

第四节 脉冲激光超声的应用369

一、标准声源370

二、激光超声技术检测固体中的缺陷374

三、激光超声测厚379

四、激光超声测弹性模量382

五、激光超声对材料特性的表征387

六、激光超声在声显微镜中的应用398

七、激光超声在工业上的应用398

第五节 本章结束语402

参考文献403

第二十章 超声几何定位411

第一节 引言411

第二节 距离几何的若干基本概念及Blumenthal定理411

第三节 超声定位中数据筛选处理的必要性413

第四节 几何约束滤波415

第五节 几何约束滤波器精度分析416

一、空间立体基阵的情形416

二、平面矩形基阵的情形419

三、数值举例422

第六节 按时延定位的几何约束滤波422

第七节 理论在电力变压器局放超声定位中的应用424

一、局放超声定位的等效声速424

二、局放的电声结合定位法425

三、局放的单纯超声定位法427

参考文献427

第二十一章 木材检测中的声发射与声—超声技术429

第一节 （超）声波在木材中的传播规律429

一、声速429

二、衰减429

三、声阻抗430

第二节 声发射检测431

第三节 声—超声检测433

第四节 声发射及声—超声检测的设备436

第五节 超声传感器与材料的耦合436

第六节 缺陷定位437

参考文献437

第二十二章 超声波探伤440

第一节 超声探伤概述440

第二节 超声探伤的基本原理440

一、超声探伤的物理特性440

二、超声探伤原理444

第三节 超声探伤的各种方法445

一、脉冲反射法445

二、穿透法448

三、谐振法探伤450

第四节 超声波探伤仪450

一、超声探伤换能器450

二、A型显示超声探伤仪453

三、B型显示超声探伤仪456

四、C型显示超声探伤仪456

第五节 超声探伤的新技术458

一、超声探伤的信号处理与信号分析的新技术概况458

二、时间渡越衍射技术458

三、合成孔径成像技术458

四、裂谱分析458

五、能谱分析与相关459

六、模式识别技术459

七、聚类分析460

八、三维图形重建461

九、人工神经网络技术461

参考文献461

第二十三章 超声对浓度与声速的检测463

第一节 超声对液体浓度的检测463

一、超声波液体浓度检测原理463

二、超声波浓度计与其它浓度计的比较466

三、超声波浓度计在工业生产上在线检测的应用467

第二节 超声波对材料的声速检测468

一、概述468

二、声循环法测量声速过程468

三、声速的其它几种简易测量方法470

参考文献471

第二十四章 超声对力、风速及交通流量等的检测472

第一节 超声测力472

一、超声测试轴向应力的计算公式472

二、超声波轴向应力测试的工作原理472

三、声时应力常数474

第二节 风速的超声测量475

一、超声测量风速的原理475

二、超声测量风速的特点与应用476

第三节 温度的超声测量476

第四节 交通流量的超声波检测477

参考文献479

第二十五章 电力变压器（电抗器）局部放电超声检测与定位技术480

第一节 局放超声检测意义480

第二节 局放超声传感器481

一、局放超声传感器设计及其性能481

二、超声传感器灵敏度与局放量关系482

第三节 局部放电超声波特性分析与实验测试技术483

一、局部放电超声声强测试与分析484

二、局放超声的声速与温度、杂质关系测试结果485

三、局部放电等值声速实验分析485

四、局部放电油中插入介质层的声衰减分析486

五、局部放电的超声透射实验分析488

第四节 电力变压器局放超声检测与定位系统设计488

一、系统的硬件组成489

二、系统的软件组成492

三、系统定位与检测应用实例496

参考文献502

第二十六章 水下超声定位与探测503

第一节 目标检测原理及应用503

一、检测原理503

二、空间处理505

三、声呐方程506

四、应用实例507

第二节 目标参数估计原理507

一、估计原理507

二、基本估计方法509

第三节 目标识别原理510

一、特征提取和选择510

二、识别和分类511

第四节 声呐的军用和民用512

第五节 时频分析方法514

一、各种方法的介绍514

二、性能分析515

三、应用例子518

第六节 神经网络及其在声呐中的应用520

一、人工神经网络的特点及模式识别原理520

二、人工神经网络的基本原理521

三、应用实例524

第七节 水声匹配场处理525

一、匹配场处理原理525

二、匹配场处理算法526

三、应用实例529

参考文献531

附录533

Ⅰ 典型宽频带多振模换能器533

Ⅱ 典型压电振子、声学材料参数536