超声波雷达液位计毕业论文

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超声波液位计是由微处理器控制的数字液位仪表。在测量中超声波脉冲由传感器（换能器）发出，声波经液体表面反射后被同一传感器接收或超声波接收器，通过压电晶体或磁致伸缩器件转换成电信号，并由声波的发射和接收之间的时间来计算传感器到被测液体表面的距离。 由于采用非接触的测量，被测介质几乎不受限制，可广泛用于各种液体和固体物料高度的测量。原理要求超声波液位计工作时，高频脉冲声波由换能器（探头）发出，遇被测物体（水面）表面被反射，折回的反射回波被同一换能器（探头）接收，转换成电信号。脉冲发送和接收之间的时间（声波的运动时间）与换能器到物体表面的距离成正比，声波传输的距离S与声速C和传输时间T之间的关系可以用公式表示：S=CⅩT/2安装超声波液位计时必须考虑超声波液位计的盲区问题。当液位进入盲区后，超声波变送器就无法测量液位了，所以在确定超声波液位计的量程时，必须留出50公分的余量，安装时，变送器探头必须高出最高液位50公分左右。这样才能保证对液位的准确监测及保证超声波液位计的安全。在实际使用中，因为安装时考虑不周，液位计被水淹没，致使液位计完全损坏。价格低，体积小，重量轻，可用于食品，化工，半导体等行业对液体和散装固体非接解式物位测量，可用于远程物位监控和泵的控制机械安装时应注意：安装应垂直于测是物表面，避免用于测量泡沫性质物体，避免安装于距测量物体表面距离小于盲区距离（盲区：每台产品会有一个标准，随产品得知），应考虑束避开阴挡物质不与灌口和容器壁相遇，检测大块固体物应调整探头方位，减少测量误差

近年来,为增强石油行业在激烈的市场竞争中调节市场和抵榔风险的能力，储油罐的容量和数量不断增加，已相继出现5×10000m�0�6、10×10000m�0�6的大罐。这些大罐的出现对于液位监测提出了更高的要求。本文以库部(库尔勒一部善)输油管道部善外运油库中四座5×10000m�0�6油罐为倒，介绍其雷达液位计的应用。 目前，常用的油罐液位监测系统有：浮子式液位计、差压式液位计、电容式液位计、超声波液位计和雷达液位计等。都善外运油库采用的是873型智能雷达液位监测系统，它分别安装在四座大罐上。该仪表测量系统天线和天线单元(AU)设在罐顶．而且远离液面不与液面接触。控制单元(cu)设在罐外地面。通讯接口单元(CIU)和协议转换接口(MODBUS CIU)设在控制室内。该仪表除可以测量液位外．还可通过Ptl00热电阻测量油温。液位、油温就地显示并远传至控制室。系统具有网络接口，可联入管道自动化系统SCADA(Supervisory Control And Data Acquisition)，大大提高了罐区自动化和整个管道自动化水平。2 系统基本结构 Enraf系列雷达液位计主要对液位和介质温度监测。它采用模块化设计，具有多种功能模块供用户根据自己需有选择，如：液位数字输出(APU)、液位模拟输出(MPU 4～20mA)、点温测量(TPU)、平均温度测量(MPU)、压力测量(OPU)等。由于雷达采用的是微波，对介质的要求比较宽泛，因此它可应用于沥青、燃料油、原油、黑色产品、白色产品、LPG／LNG的测量。它适用于多种罐体，如固定罐、浮顶罐、压力罐。其液位测量精度小于±1mm，分辨率为，模拟输出±％FS(可选)，温度测量精度为±℃。 外运油库四座大罐安装的是四台873Smart Radar智能雷达监测系统。其天线和天线单元(AU)通过法兰连接到罐内的带孔钢管上。控制单元(cu)安装在罐外地面上．它通过四线制为Au提供电源并接收AU传回的液位信号。同时它还接收来自Ptl00的温度信号。这两个参数经CU转化后．通过Enraf自己的现场总线传送至CIU，又通过MODBUS的协议转化并入SCADA系统。整个系统采用分布式设计．系统性能稳定可靠，传输快捷准确，实现了罐区自动化和整个管道的自动化。873型雷达液位计的系统组件873型雷达液位计按功能可分为三部分：测量部分(Au)，控制部分(CU)和通讯部分(CIU和MODBUS)。这三部分构成了雷达液位监测系统。雷达液位计的测量部分和控制部分均采用IP65工业现场防护等级，防爆等级为：EEx dIIB T6，工作温度最高达+65℃ ，最低温度达一40℃ ，工作压力一0．048～+。3．1 测量部分天线和天线单元构成了雷达液位计的测量部分件。雷达液位计液位测量的精度完全依赖于它，它完成了雷达渡的发射和接收，通过内部固化的SEEPROM程序计算出罐位信号，并传送到控制单元。Enraf公司采用平面天线技术PAT(Planar Antenna Technology)．它具有多个发射源，使其反射波信号纯度高．提高了测量精度。 天线单元采用四线制接线，两根为电源线(15～18Vdc)，另两根为信号线(0～5V)。其内有两块功能模板HFB(High Frequency Board)和DAB(Data Acquisition Board)。 用于液位测量的雷达披一般采用高频(9．15—10．85GHz)电磁波。由于油罐相对来说高度不大，测量其发射波和反射波的时间差几乎不可能。雷达液位计一改传统的脉冲雷达(PR)，采用合成脉冲雷达波(SPR)，通过测量发射波和反射波的频率差来计算雷达波传输的距离。 通过频差校正提高了测量的稳定度和精度。3．2 控制部分控制单元(CU)采用了模块化设计。它提供了一个框架，其内的模板包含基本模板和可选模板。基本模板包含电源模板(GPU)和传输模板(XPUII)；可选模板包含天线处理模板(APU)和测温模板(TPU)。GPU、APU和TPU均可与其他罐的相应模板互换。XPU与罐的自身特性有关，必须在拔掉模板上的EPROM才可用其他模板替换。 控制单元对接收的液位、温度信号调理，就地液晶显示并远传至控制室。另外它提供了一个光通讯口，可用手操器(PET)就地现场调试。3．3 通讯部分 通讯部分包括CIU和M0DBUS。这两块模板集成在控制室的壁柜内，完成现场设备通讯和系统通讯任务。 CIU有3对现场总线，每对现场总线可下挂10台雷达液位计，而且CIU 也可通过MODEM 扩展。整个系统具有丰富的扩展能力，可满足用户的需要，也提高了集中管理的水平。MODBUS具有集中显示(可显示30台)和协议转化(内置转化程序BEAD CT1)的功能。安装了相应软件的上位机可以以RTU 的模式向现场设备请求数据。通过工业标准的MODBUS协议，整个系统具有了网络功能。在郡善外运油库中，把雷达液位计系统通过数字桥等网络设备并入SCADA系统的Ethernet。本文转自 转载时请留此链接！

超声波液位计的工作原理是由换能器（探头）发出高频超声波脉冲遇到被测介质表面被反射回来，部分反射回波被同一换能器接收，转换成电信号。超声波脉冲以声波速度传播，从发射到接收到超声波脉冲所需时间间隔与换能器到被测介质表面的距离成正比。此距离值S与声速C和传输时间T之间的关系可以用公式表示：S=CxT/2。由于发射的超声波脉冲有一定的宽度，使得距离换能器较近的小段区域内的反射波与发射波重迭，无法识别，不能测量其距离值。这个区域称为测量盲区。盲区的大小与超声波物位计的型号有关。超声波测距的原理是利用超声波在空气中的传播速度为已知，测量声波在发射后遇到障碍物反射回来的时间，根据发射和接收的时间差计算出发射点到障碍物的实际距离。由此可见，超声波测距原理与雷达原理是一样的。 测距的公式表示为：L=C×T 式中L为测量的距离长度；C为超声波在空气中的传播速度；T为测量距离传播的时间差(T为发射到接收时间数值的一半)。 超声波测距主要应用于倒车提醒、建筑工地、工业现场等的距离测量，虽然目前的测距量程上能达到百米，但测量的精度往往只能达到厘米数量级。 由于超声波易于定向发射、方向性好、强度易控制、与被测量物体不需要直接接触的优点，是作为液体高度测量的理想手段。在精密的液位测量中需要达到毫米级的测量精度，但是目前国内的超声波测距专用集成电路都是只有厘米级的测量精度。通过分析超声波测距误差产生的原因，提高测量时间差到微秒级，以及用LM92温度传感器进行声波传播速度的补偿后，我们设计的高精度超声波测距仪能达到毫米级的测量精度。 超声波测距误差分析 根据超声波测距公式L=C×T，可知测距的误差是由超声波的传播速度误差和测量距离传播的时间误差引起的。 时间误差 当要求测距误差小于1mm时，假设已知超声波速度C=344m/s (20℃室温)，忽略声速的传播误差。测距误差s△t<() ≈ 即。 在超声波的传播速度是准确的前提下，测量距离的传播时间差值精度只要在达到微秒级，就能保证测距误差小于1mm的误差。使用的12MHz晶体作时钟基准的89C51单片机定时器能方便的计数到1μs的精度，因此系统采用89C51定时器能保证时间误差在1mm的测量范围内。 超声波传播速度误差 超声波的传播速度受空气的密度所影响，空气的密度越高则超声波的传播速度就越快，而空气的密度又与温度有着密切的关系，如表1所示。 已知超声波速度与温度的关系如下： 式中： r —气体定压热容与定容热容的比值，对空气为， R —气体普适常量，·mol-1·K-1， M—气体分子量，空气为×10-3kg·mol-1， T —绝对温度，273K+T℃。 近似公式为：C=C0+×T℃ 式中：C0为零度时的声波速度332m/s； T为实际温度(℃)。 对于超声波测距精度要求达到1mm时，就必须把超声波传播的环境温度考虑进去。例如当温度0℃时超声波速度是332m/s, 30℃时是350m/s，温度变化引起的超声波速度变化为18m/s。若超声波在30℃的环境下以0℃的声速测量100m距离所引起的测量误差将达到5m，测量1m误差将达到5mm。

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超声波倒车雷达毕业论文

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有必要上这儿来吗，去图书馆的数据库，这样类型的文章多得不得了啊

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目 录摘 要 IABSTRACT（英文摘要） II目 录 IV第一章引 言 课题的提出 超声波测距发展概况 本课题研究内容及科学意义 3第二章超声波测距技术综述 超声及超声传感器简介 超声概述 超声传感器结构 超声传感器的主要参数及选择 超声测距原理与方法 测量盲区的影响 本章小结 13第三章硬件系统设计 方案论证 凌阳61板简介 功能区分与工作原理 系统各模块工作原理 超声波测距模组简介 超声波谐振频率发生电路、调理电路 超声波回波接受处理电路 超声波模组电源设置 LED键盘模组简介 硬件系统设计说明 系统设计 硬件原理图 系统连接 本章小结 26第四章软件系统设计 主程序设计 超声波测距程序设计 本章小结 31第五章试验结果与改进 系统调试 试验结果分析 试验结果 误差分析 系统改进方法 本章小结 38结论 39参考文献 41致谢 44附录一 45附录二 46

关于超声波倒车雷达毕业论文

毕业论文题目的选定不是一下子就能够确定的，那通信类的毕业论文的题目要怎么选择呢?下文是我为大家整理的关于通信工程毕业论文选题的内容，欢迎大家阅读参考!

通信工程毕业论文选题

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2. 智能定时器

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34. 模拟量转换成为数字量红外数据发射与接收系统

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36. 全自动立体停车场模拟系统的制作

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40. 电话远程监控系统的研究与制作

41. 基于UCC3802的开关电源设计

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49. 基于单片控制的交流调速设计

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51. 蔬菜公司恒温库微机监控系统

52. 数字触发提升机控制系统

53. 农业大棚温湿度自动检测

54. 无人监守点滴自动监控系统的设计

55. 积分式数字电压表设计

56. 智能豆浆机的设计

57. 采用单片机技术的脉冲频率测量设计

58. 基于DSP的FIR滤波器设计

59. 基于单片机实现汽车报警电路的设计

60. 多功能数字钟设计与制作

61. 超声波倒车雷达系统硬件设计

62. 基于AT89C51单片机的步进电机控制系统

63. 模拟电梯的制作

64. 基于单片机程控精密直流稳压电源的设计

65. 转速、电流双闭环直流调速系统设计

66. 噪音检测报警系统的设计与研究

67. 转速闭环(V-M)直流调速系统设计

68. 基于单片机的多功能函数信号发生器设计

69. 基于单片机的超声波液位测量系统的设计

70. 仓储用多点温湿度测量系统

71. 基于单片机的频率计设计

72. 基于DIMM嵌入式模块在智能设备开发中的应用

73. 基于DS18B20的多点温度巡回检测系统的设计

74. 计数及数码显示电路的设计制作

75. 矿井提升机装置的设计

76. 中频电源的设计

77. 数字PWM直流调速系统的设计

78. 开关电源的设计

79. 基于ARM的嵌入式温度控制系统的设计

80. 锅炉控制系统的研究与设计

81. 智能机器人的研究与设计 --\u001F自动循轨和语音控制的实现

82. 基于CPLD的出租车计价器设计--软件设计

83. 声纳式高度计系统设计和研究

84. 集约型无绳多元心脉传感器研究与设计

85. CJ20-63交流接触器的工艺与工装

86. 六路抢答器设计

87. V-M双闭环不可逆直流调速系统设计

88. 机床润滑系统的设计

89. 塑壳式低压断路器设计

90. 直流接触器设计

91. SMT工艺流程及各流程分析介绍

92. 大棚温湿度自动控制系统

93. 基于单片机的短信收发系统设计 ――硬件设计

94. 三层电梯的单片机控制电路

95. 交通灯89C51控制电路设计

96. 基于D类放大器的可调开关电源的设计

97. 直流电动机的脉冲调速

98. 红外快速检测人体温度装置的设计与研制

99. 基于8051单片机的数字钟

100. 48V25A直流高频开关电源设计

823. 110kv变电站电气二次部分设计 824. 基于AT89C51的电话远程控制系统 825. 数字电子秤的设计 826. 基于单片机的数字电子钟设计 827. 湿度传感器在农作物生长环境参数监测仪中的应用 828. 基于单片机的数字频率计的设计 829. 简易数控直流稳压源的设计 830. 基于凌阳单片机的语音实时采集系统设计 831. 简单语音识别算法研究 832. 基于数字温度计的多点温度检测系统 833. 家用可燃气体报警器的设计 834. 基于61单片机的语音识别系统设计 835. 红外遥控密码锁的设计 836. 简易无线对讲机电路设计 837. 基于单片机的数字温度计的设计 838. 甲醛气体浓度检测与报警电路的设计 839. 基于单片机的水温控制系统设计 840. 设施环境中二氧化碳检测电路设计 841. 基于单片机的音乐合成器设计 842. 设施环境中湿度检测电路设计 843. 基于单片机的家用智能总线式开关设计 844. 篮球赛计时记分器 845. 汽车倒车防撞报警器的设计 846. 设施环境中温度测量电路设计 847. 等脉冲频率调制的原理与应用 848. 基于单片机的电加热炉温 849. 病房呼叫系统 850. 单片机打铃系统设计 851. 智能散热器控制器的设计 852. 电子体温计的设计 853. 基于FPGA音频信号处理系统的设计 854. 基于MCS-51数字温度表的设计 855. 基于SPCE061A的语音控制小车设计 856. 基于VHDL的智能交通控制系统 857. 基于VHDL语言的数字密码锁控制电路的设计 858. 基于单片机的超声波测距系统的设计 859. 基于单片机的八路抢答器设计 860. 基于单片机的安全报警器 861. 基于SPCE061A的易燃易爆气体监测仪设计 862. 基于CPLD的LCD显示设计 863. 基于单片机的电话远程控制家用电器系统设计 864. 基于单片机的交通信号灯控制电路设计 865. 单片机的数字温度计设计 866. 基于单片机的可编程多功能电子定时器 867. 基于单片机的空调温度控制器设计 868. 数字人体心率检测仪的设计 869. 基于单片机的室内一氧化碳监测及报警系统的研究 870. 基于单片机的数控稳压电源的设计 871. 原油含水率检测电路设计 872. 基于AVR单片机幅度可调的DDS信号发生器 873. 四路数字抢答器设计 874.单色显示屏的设计875.基于CPLD直流电机控制系统的设计876.基于DDS的频率特性测试仪设计877.基于EDA的计算器的设计878.基于EDA技术的数字电子钟设计879.基于EDA技术的智力竞赛抢答器的设计880.基于FPGA的18路智力竞赛电子抢答器设计881.基于USB接口的数据采集系统设计与实现882.基于单片机的简易智能小车的设计883.基于单片机的脉象信号采集系统设计884.一种斩控式交流电子调压器设计885.通信用开关电源的设计886.鸡舍灯光控制器 887.三相电机的保护控制系统的分析与研究888.信号高精度测频方法设计889.高精度电容电感测量系统设计890.虚拟信号发生器设计和远程实现891.脉冲调宽型伺服放大器的设计892.超声波测距语音提示系统的研究893.电表智能管理装置的设计894.智能物业管理器的设计895.基于虚拟仪器技术的数字滤波及频率测试896.基于无线传输技术的室温控制系统设计----温度控制器软件设计897.基于计算机视觉的构件表面缺陷特征提取898.基于无线传输技术的室温控制系统设计----温度控制器硬件设计899.基于微控制器的电容器储能放电系统设计890.基于单片机的语音提示测温系统的研究891.基于单片机的数字钟设计892.基于单片机的数字电压表的设计893.基于单片机的交流调功器设计894.基于SPI通信方式的多道信号采集器设计895.基于LabVIEW的虚拟频谱分析仪的设计896.功率因数校正器的设计897.全自动电压表的设计898.基于Labview的虚拟数字钟设计899.温度箱模拟控制系统900.水塔智能水位控制系统901.基于单片机的全自动洗衣机902.数字流量计903.简易无线电遥控系统 904.基于单片机的步进电机的控制905.基于AT89S51单片机的数字电子时钟906.基于51单片机的LED点阵显示屏系统的设计与实现 907.超声波测距仪的设计 908.简易数字电压表的设计 909.虚拟信号发生器设计及远程实现 910.智能物业管理器的设计911.信号高精度测频方法设计912.三相电机的保护控制系统的分析与研究 913.温度监控系统设计914.数字式温度计的设计 915.全自动节水灌溉系统--硬件部分916.电子时钟的设计917.基于单片机的电阻炉温度控制系统918.基于GSM网络的无线LED广告牌系统的设计919.基于单片机的数字函数发生器的设计920.基于AT89S52的无线自动车库门921.基于单片机的自动门控系统设计922.基于单片机的遥控灯光系统923.基于MultiSim 8的高频电路仿真技术 924.数字式脉搏计 925.实用信号源的设计 926.无线多路遥控发射与接收 开关电源的设计 928.数字频率计设计 929.基于单片机的电梯控制系统 930.基于单片机的产品自动计数器 931.水温控制系统的设计 932.智能音乐闹钟设计 933.防盗门密码锁的设计 934.多功能时钟打点系统设计 935.多功能倒计时显示牌 936.程控滤波器的设计 937.多功能程控电源设计 938.电子秤的设计 939.电红外线感应自动门的设计 940.单片机控制的语音录放系统的设计 941.超声波测距仪 的设计与实现 943.±5V直流稳压电源的设计 944.用单片机进行温度的控制及LCD显示系统的设计945.双音报警器 946.可编程动态广告牌控制系统设计947.基于单片机的遥控灯光系统 ·单片机交通灯控制系统设计--带仿真的 ·压力容器液位检测装置 ·电子密码锁设计 ·多路智能报警器设计 ·病房无线呼叫系统 ·太阳能热水器中央控制器的设计与实现 ·汽车安全气囊应用研究 ·煤气报警器的设计 ·基于AT89S51单片机的出租车计价器 ·红外防盗报警器的设计 ·红外声控报警系统的设计 ·智能家居的发展 ·超声波倒车雷达设计 ·直流开关变送器的研究 ·基于AT89S51单片机的数字电子钟设计 ·电子时钟设计 课程设计 ·基于凌阳16位单片机的智能录音电话 ·基于单片机的照明控制系统 ·电子日历钟 ·电力监控系统 ·电梯控制系统的设计 ·电压型三相交流变频调速系统设计 ·多点温度采集系统与控制器设计 ·多功能秒表系统设计 ·多路开关直流稳压电源 ·公交车自动报站系统的硬件设计原理 ·红外线感应灯控制系统 ·交通灯定时控制系统 ·快速煤质监测仪的I/O单元设计 ·锂电池智能充电控制器的设计 ·六相异步电机缺相运行性能分析 ·煤矿井下安全监控系统的设计 ·数控可调稳压电源 ·音乐控制系统的设计 ·面向移动机器人的远程PDA控制器通信系统设计 ·面向移动机器人的远程PDA控制器主控电路设计 ·开关电源的设计研究 ·220KV变电站电气部分设计 ·直流电机PWM控制系统 ·医用数显测温仪设计 ·电力负荷预测技术 ·串联电容补偿装置的设计研究 ·充电电池容量测试电路设计 ·间冷式电冰箱电气控制实验模拟台 ·基于51单片机数控直流电源的设计 ·基于单片机实现红外测温仪设计 ·基于单片机的数字万用表设计 ·基于单片机的直流同步电机调速系统研究 ·基于单片机的电子秤毕业设计论文 ·红外感应水龙头 ·路灯的节能控制 ·多功能智能信号发生器 ·锅炉液位控制系统 ·电气传动控制系统 ·电动自行车调速系统的设计 ·脉冲电镀电源的设计 ·基于MSP430单片机的多路数据采集系统的设计 ·水塔水位自动控制装置 ·印染丝光过程的浓烧碱的在线控制 ·基于单片机的自动化点焊控制系统 ·100kW微机控制单晶硅加热电源设计 ·防火卷帘门智能控制装置设计 ·基于单片机温湿度控制系统 ·出租车计费系统设计 ·基于PID控制算法的恒温控制系统 ·基于CAN总线的教学模拟汽车模型的设计 ·基于单片机的温度测量系统设计 ·智能化住宅中的防盗防火报警系统设计 ·火灾自动监控报警系统设计 ·旅客列车自动报站多媒体系统 ·锂电池智能充电器设计 ·医疗呼叫系统设计 ·基于单片机的饮水机温度控制系统设计 ·基于脉宽调制技术的D类音频放大器 ·双技术玻璃破碎探测器 其中这些有开题报告 1. 用单片机进行温度的控制及LCD显示系统的设计 2. 基于MultiSim 8的高频电路仿真技术 3. 简易数字电压表的设计 4. 虚拟信号发生器设计及远程实现 5. 智能物业管理器的设计 6. 信号高精度测频方法设计 7. 三相电机的保护控制系统的分析与研究 8. 温度监控系统设计 9. 数字式温度计的设计 10. 全自动节水灌溉系统--硬件部分 11. 电子时钟的设计 12. 全自动电压表的设计 13. 脉冲调宽型伺服放大器的设计 14. 基于虚拟仪器技术的数字滤波及频率测试 15. 基于无线传输技术的室温控制系统设计——温度控制器硬件设计 16. 温度箱模拟控制系统 17. 基于无线传输技术的室温控制系统设计——温度控制器软件设计 18. 基于微控制器的电容器储能放电系统设计 19. 基于机器视觉的构件表面缺陷特征提取 20. 基于单片机的语音提示测温系统的研究 21. 基于单片机的步进电机的控制 22. 单片机的数字钟设计 23. 基于单片机的数字电压表的设计 24. 基于单片机的交流调功器设计 25. 基于SPI通信方式的多通道信号采集器设计 26. 基于LabVIEW虚拟频谱分析仪的设计 27. 功率因数校正器的设计 28. 高精度电容电感测量系统设计 29. 电表智能管理装置的设计 30. 基于Labview的虚拟数字钟设计 31. 超声波测距语音提示系统的研究 32. 斩控式交流电子调压器设计 33. 基于单片机的脉象信号采集系统设计 34. 基于单片机的简易智能小车设计 35. 基于FPGA的18路智力竞赛电子抢答器设计 36. 基于EDA技术的智力竞赛抢答器的设计 37. 基于EDA技术的数字电子钟设计 38. 基于EDA的计算器的设计 39. 基于DDS的频率特性测试仪设计 40. 基于CPLD直流电机控制系统的设计 41. 单色显示屏的设计 42. 扩音电话机的设计 43. 基于单片机的低频信号发生器设计 44. 35KV变电所及配电线路的设计 45. 10kV变电所及低压配电系统的设计 46. 6Kv变电所及低压配电系统的设计 47. 多功能充电器的硬件开发 48. 镍镉电池智能充电器的设计 49. 基于MCS-51单片机的变色灯控制系统设计与实现 50. 智能住宅的功能设计与实现原理研究 51. 用IC卡实现门禁管理系统 52. 变电站综合自动化系统研究 53. 单片机步进电机转速控制器的设计 54. 无刷直流电机数字控制系统的研究与设计 55. 液位控制系统研究与设计 56. 智能红外遥控暖风机设计 57. 基于单片机的多点无线温度监控系统 58. 蔬菜公司恒温库微机监控系统 59. 数字触发提升机控制系统 60. 仓储用多点温湿度测量系统 61. 矿井提升机装置的设计 62. 中频电源的设计 63. 数字PWM直流调速系统的设计 64. 基于ARM的嵌入式温度控制系统的设计 65. 锅炉控制系统的研究与设计 66. 动力电池充电系统设计 67. 多电量采集系统的设计与实现 68. PWM及单片机在按摩机中的应用 69. IC卡预付费煤气表的设计 70. 基于单片机的电子音乐门铃的设计 71. 新型出租车计价器控制电路的设计 72. 单片机太阳能热水器测控仪的设计 73. LED点阵显示屏-软件设计 74. 双容液位串级控制系统的设计与研究 75. 三电平Buck直流变换器主电路的研究 76. 基于PROTEUS软件的实验板仿真 77. 基于16位单片机的串口数据采集 78. 电机学课程CAI课件开发 79. 单片机教学实验板——软件设计 80. 63A三极交流接触器设计 81. 总线式智能PID控制仪 82. 自动售报机的设计 83. 断路器的设计 84. 基于MATLAB的水轮发电机调速系统仿真 85. 数控缠绕机树脂含量自控系统的设计 86. 软胶囊的单片机温度控制（硬件设计） 87. 空调温度控制单元的设计 88. 基于人工神经网络对谐波鉴幅 89. 基于单片机的鱼用投饵机自动控制系统的设计 90. 锅炉汽包水位控制系统 91. 基于单片机的玻璃管加热控制系统设计 92. 基于AT89C51单片机的号音自动播放器设计 93. 基于单片机的普通铣床数控化设计 94. 基于AT89C51单片机的电源切换控制器的设计 95. 基于51单片机的液晶显示器设计 96. 超声波测距仪的设计及其在倒车技术上的应用 97. 智能多路数据采集系统设计 98. 公交车报站系统的设计 99. 基于RS485总线的远程双向数据通信系统的设计 100. 宾馆客房环境检测系统 101. 智能充电器的设计与制作 102. 基于单片机的户式中央空调器温度测控系统设计 103. 基于单片机的乳粉包装称重控制系统设计 104. 基于单片机的定量物料自动配比系统 105. 基于单片机的液位检测 106. 基于单片机的水位控制系统设计 107. 基于VDMOS调速实验系统主电路模板的设计与开发 108. 基于IGBT-IPM的调速实验系统驱动模板的设计与开发 109. HEF4752为核心的交流调速系统控制电路模板的设计与开发 110. 基于87C196MC交流调速实验系统软件的设计与开发 111. 87C196MC单片机最小系统单板电路模板的设计与开发 112. 电子密码锁控制电路设计 113. 基于单片机的数字式温度计设计 114. 列车测速报警系统 115. 基于单片机的步进电机控制系统 116. 语音控制小汽车控制系统设计 117. 智能型客车超载检测系统的设计 118. 直流机组电动机设计 119. 单片机控制交通灯设计 120. 中型电弧炉单片机控制系统设计 121. 中频淬火电气控制系统设计 122. 新型洗浴器设计 123. 新型电磁开水炉设计 124. 基于电流型逆变器的中频冶炼电气设计 125. 6KW电磁采暖炉电气设计 126. 基于CD4017电平显示器 127. 多路智力抢答器设计 128. 智能型充电器的电源和显示的设计 129. 基于单片机的温度测量系统的设计 130. 龙门刨床的可逆直流调速系统的设计 131. 音频信号分析仪 132. 基于单片机的机械通风控制器设计 133. 论电气设计中低压交流接触器的使用 134. 论人工智能的现状与发展方向 135. 浅论配电系统的保护与选择 136. 浅论扬州帝一电器的供电系统 137. 浅谈光纤光缆和通信电缆 138. 浅谈数据通信及其应用前景 139. 浅谈塑料光纤传光原理 140. 浅析数字信号的载波传输 141. 浅析通信原理中的增量控制 142. 太阳能热水器水温水位测控仪分析 143. 电气设备的漏电保护及接地 144. 论“人工智能”中的知识获取技术 145. 论PLC应用及使用中应注意的问题 146. 论传感器使用中的抗干扰技术 147. 论电测技术中的抗干扰问题 148. 论高频电路的频谱线性搬移 149. 论高频反馈控制电路 150. 论工厂导线和电缆截面的选择 151. 论工厂供电系统的运行及管理 152. 论供电系统的防雷、接地保护及电气安全 153. 论交流变频调速系统 154. 论人工智能中的知识表示技术 155. 论双闭环无静差调速系统 156. 论特殊应用类型的传感器 157. 论无损探伤的特点 158. 论在线检测 159. 论专家系统 160. 论自动测试系统设计的几个问题 161. 浅析时分复用的基本原理 162. 试论配电系统设计方案的比较 163. 试论特殊条件下交流接触器的选用 164. 自动选台立体声调频收音机 165. 基于立体声调频收音机的研究 166. 基于环绕立体声转接器的设计 167. 基于红外线报警系统的研究 168. 多种变化彩灯 169. 单片机音乐演奏控制器设计 170. 单目视觉车道偏离报警系统 171. 基于单片机的波形发生器设计 172. 智能毫伏表的设计 173. 微机型高压电网继电保护系统的设计 174. 基于单片机mega16L的煤气报警器的设计 175. 串行显示的步进电机单片机控制系统 176. 编码发射与接收报警系统设计：看护机 177. 编码发射接收报警设计：爱情鸟 178. 红外快速检测人体温度装置的设计与研制 179. 用单片机控制的多功能门铃 180. 电气控制线路的设计原则 181. 电气设备的选择与校验 182. 浅论10KV供电系统的继电保护的设计方案 183. 智能编码电控锁设计 184. 自行车里程,速度计的设计 185. 等精度频率计的设计 186. 基于嵌入式系统的原油含水分析仪的硬件与人机界面设计 187. 数字电子钟的设计与制作 188. 温度报警器的电路设计与制作 189. 数字电子钟的电路设计 190. 鸡舍电子智能补光器的设计 191. 电子密码锁的电路设计与制作 192. 单片机控制电梯系统的设计 193. 常用电器维修方法综述 194. 控制式智能计热表的设计 195. 无线射频识别系统发射接收硬件电路的设计 196. 基于单片机PIC16F877的环境监测系统的设计 197. 基于ADE7758的电能监测系统的设计 198. 基于单片机的水温控制系统 199. 基于单片机的鸡雏恒温孵化器的设计 200. 自动存包柜的设计 201. 空调器微电脑控制系统 202. 全自动洗衣机控制器 203. 小功率不间断电源(UPS)中变换器的原理与设计 204. 智能温度巡检仪的研制 205. 保险箱遥控密码锁 206. 基于蓝牙技术的心电动态监护系统的研究 207. 低成本智能住宅监控系统的设计 208. 大型发电厂的继电保护配置 209. 直流操作电源监控系统的研究 210. 悬挂运动控制系统 211. 气体泄漏超声检测系统的设计 212. FC-TCR型无功补偿装置控制器的设计 213. 150MHz频段窄带调频无线接收机 214. 数字显示式电子体温计 215. 基于单片机的病床呼叫控制系统 216. 基于单片微型计算机的多路室内火灾报警器 217. 基于单片微型计算机的语音播出的作息时间控制器 218. 交通信号灯控制电路的设计 219. 单片机控制的全自动洗衣机毕业设计论文 220. 单片机脉搏测量仪 221. 红外报警器设计与实现

目 录摘 要 IABSTRACT（英文摘要） II目 录 IV第一章引 言 课题的提出 超声波测距发展概况 本课题研究内容及科学意义 3第二章超声波测距技术综述 超声及超声传感器简介 超声概述 超声传感器结构 超声传感器的主要参数及选择 超声测距原理与方法 测量盲区的影响 本章小结 13第三章硬件系统设计 方案论证 凌阳61板简介 功能区分与工作原理 系统各模块工作原理 超声波测距模组简介 超声波谐振频率发生电路、调理电路 超声波回波接受处理电路 超声波模组电源设置 LED键盘模组简介 硬件系统设计说明 系统设计 硬件原理图 系统连接 本章小结 26第四章软件系统设计 主程序设计 超声波测距程序设计 本章小结 31第五章试验结果与改进 系统调试 试验结果分析 试验结果 误差分析 系统改进方法 本章小结 38结论 39参考文献 41致谢 44附录一 45附录二 46

电子信息工程大学毕业论文 （张清卓)从21世纪开始，无线传感器网络就开始引起了学术界，军事界和工业界的极大关注。美国和欧洲相继启动了许多关于无线传感器网络的研究计划。随着科学技术的迅猛发展，人类目前已经置身于信息时代，信息的获取是实现信息化的前提，获取物理家门口满怀欣喜的一种重要工具就是传感器。无线传感器网络是当前国际上备受关注的，由多学高度交叉的新兴研究热点领域⑴它综合了传感器技术，嵌入式计算技术及无线通信技术等三大技术，能够通过嵌入式系统对信息进行处理，并通过随机自组织无线通信网络以多跳中继方式所感知信息传送到用户终端。 无线传感器网络可以用于监控温度，湿度，压力，土壤构成，噪声，机械应力等多种环境条件，使用户可以深入的了解和把我周围的世界。无线传感器网络的随机布设，自组织，环境适应等特点使其在军事国防，环境监测，生物医疗，抢先去救灾以及商业应用等领域具有广阔的应用前景，和很高的应用价值⑵。当然，在空进搜索和灾难拯救等特殊领域，无线传感器网络也有其得天独厚的技术优势。

超声波倒车雷达论文的英文文献

超声波检测技术是现代科学技术发展的产物，其检测的过程会很好的保护试件的质量和性能，这是我为大家整理的超声波检测技术论文，仅供参考!

关于超声波无损检测技术的应用研究

摘要：超声波无损检测技术是现代科学技术发展的产物，其检测的过程会很好的保护试件的质量和性能，从而获取物品的性质和特征对其进行检测。超声波无损检测技术通过结合高科技的技术来完成检测的过程，检测的结果真实可靠，可以体现出超声波无损检测技术的应用性，同时超声波无损检测技术在检测时，也存在一些缺点。

关键词：超声波无损检测;脉冲反射式技术;检测技术

中图分类号：P631 文献标识码：A 文章编号：1009-2374(2014)05-0029-02

超声波无损检测技术在检测的过程中，会使用到很多的技术，这些技术既满足了检测的需要，又能有效的解决检测中出现的问题。经过技术人员的不断探索，通过人工神经网络的技术来减少检测的缺陷，并实现了降低噪音的效果，满足了超声波无损检测的更高要求。在检测的过程中，要合理科学的利用技术手法，来提高检测结果的准确性。

1 超声波无损检测技术的发展趋势和主要功能

超声波无损检测技术的发展趋势

在超声波无损检测技术应用的过程中，需要很多理论知识的支持，检测时也对检测的方法和工艺流程有严格的要求，这些规范的检测方式使超声波无损检测的结果可以更准确。发现检测缺陷时，技术人员应用非接触方式的检测技术，运用激光超声来提高检测的效果，所以未来超声波无损检测技术一定会向着自动化操作的水平去发展。自动化的检测方法可以简化检测工作，实现专业检测的目标，扩大超声波无损检测技术应用的范围，同时随着超声技术的应用，在检测的过程中，也会实现数字化检测的目标，利用超声信号来处理技术的应用，使检测技术可以实现统一使用的要求，同时数字化操作的检测过程也会提高检测的准确性，有利于检测技术的发展。所以超声波无损检测技术将会实现全面的现代化操作要求，利用现代化科学技术的发展，来规范超声波无损检测的检测行为，也具备了处理缺陷的功能，提高了检测的效率。

超声波无损检测技术系统的主要功能

目前，我国超声波无损检测主要应用的技术是脉冲反射式的检测方法，这种技术的应用可以准确的定位缺陷出现的位置和形式，具有非常高的灵敏度，简化了技术人员检查缺陷的工作，完善了技术标准。脉冲反射式的检测技术还具有非常高的灵活性和适用性，可以适应超声波无损检测的要求，并实现一台仪器检测多种波形的检测工作。根据脉冲反射式的检测技术要求，可以实现缺陷检查的功能、操作界面切换显示的功能、显示日历时钟的功能，在实际的检测过程中功能键的使用也非常方便，简化了技术人员的操作过程，并且脉冲反射式技术具有灵敏度高的功能，使其可以及时的发现检测过程中出现的缺陷，有利于技术人员进行检修的工作，提高了检测工作的工作效率。

系统主要功能的技术指标

脉冲反射式技术在使用的过程中有很多的要求，其中要满足功能使用的技术指标，从而实现规范化的操作标准。反射电压的电量要控制在400伏，实现半波或者射频的检波方式，检测的范围要在4000-5000毫米之间，只有满足了这些技术标准才能合理的设置出技术应用的框架。同时在超声波无损检测技术应用的过程中有严格要求的电路设计，如果不能满足技术的指标要求，那么在实际检测的过程中，会存在很大的风险，会对技术人员造成严重的生命安全威胁。所以在检测工作实施之前，必须要按照相关的技术指标来合理的构建检测的环境，提高检测工作的安全性，保障检测工作可以顺利的进行。

2 超声波无损检测技术检测的方法和缺陷的显示

超声波无损检测技术检测的主要应用方法

超声波无损检测技术的检测方法按照具体的分类可以分为很多种，从检测的原理进行分析，超声波无损检测技术应用的主要方法是穿透法、脉冲反射法、共振法，按照检测探头来分类，检测的主要方法有单探头法、双探头法、多探头法，按照检测试件的耦合类型来分类，检测的主要方法有液浸法、直接接触法。这些具体的方法可以满足很多情况下的检测工作，并且提高了检测结果的准确性，完善了超声波无损检测技术的检测要求，所以技术人员要根据具体的检测环境和试件的类型来选择正确的检测方法，通过方法的应用要提高检测工作的效率，降低缺陷出现的可能。随着我国现代化科学技术的不断发展，人们对检测技术的应用也提出了更高的要求，检测工作的检测范围也越来越广，同时要求在对试件检测的过程中，不可以损坏试件的质量和性能，同时还要保准检测结果的准确性，所以技术人员要严格的按照检测标准，完成检测的工作，要对检测的方法进行改善，使其可以满足时代发展的要求。

缺陷的显示

在超声波无损检测技术检测的过程中，会出现不同类型的缺陷，主要分为A、B、C三种类型的显示，在工业检测的过程中，A类显示是应用最广泛的一种类型，在显示器上以脉冲的形式显示出来，对显示器上的长度和宽度进行标记，从而当超声波返回缺陷信号时，可以在屏幕上明确的显示出缺陷出现的位置。B类显示是通过回波信号来完成显示的过程，回波信号发出时会点亮提示灯，通过显示器的显示可以观察到缺陷出现的水平位置，这种类型的显示比较直观，有利于技术人员的观察和分析。C类显示是通过反射的回波信号来调制显示的内容，通过亮灯和暗灯来显示接收的结果，检测到缺陷时会出现亮灯，因此技术人员只需要观察灯的变化，就可以判断缺陷出现的情况。所以在实际检测的过程中，技术人员一定要认真观察缺陷出现的位置和内容，从而制定出科学合理的改善方案，来降低缺陷出现的可能，提高超声波无损检测技术检测的效果。

缺陷的定位

对于脉冲反射式超声检测技术来说，显示器的水平数值变化就是缺陷出现的位置，这时技术人员要对缺陷出现的位置进行定位，从而可以分析在检测过程中出现缺陷的环节。根据反映出的缺陷声波，经过计算，得出准确的缺陷产生的位置。

3 结语

科学技术的发展会带动我国的生产力水平的提高，同时也会促进技术的研发，超声波无损检测技术就是因为科学技术的不断发展，才实现了检测的目标，在检测的过程中，可以结合现代化的技术来提高检测的效率和结果的准确性。超声波无损检测技术实现了无损试件的检测要求，提高了检测的质量和水平，应该得到社会各界的关注，扩大检测的范围。

参考文献

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[2] 中国机械工程委员会无损检测分会编.超声波检测第二版(无损检测Ⅱ级培训教材)[M].北京：机械工业出版社，2012.

[3] 李洋，杨春梅，关雪晴.基于AD603的程控直流宽带放大器设计[J].重庆文理学院学报(自然科学版)，2010，29(16)：202-203.

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[5] 张梅军，石文磊，赵亮.基于小波分析和Kohonen神经网络的滚动轴承故障分析[J].解放军理工大学学报，2011，12(10)：14-15.

作者简介：李新明(1992―)，男，湖北人，大连理工大学学生。

长输管道超声波内检测技术现状

【摘要】超声波内检测技术是长输管道的主要检测技术。本文介绍了长输管道超声波内检测的技术优势、国内外的发展现状，以供参考。

【关键词】长输管道 超声波 内检测 优势 现状

一、前言

长输管道是石油、天然气重要的运输手段，要保证管道的稳定运行，就要加强日常的检测和维护，及时发现问题，防止重大事故发生。

二、管道内检测主要技术及优势

管道内检测是涵盖检测方案决策、管道检测、检测数据解释分析和管道安全评价等过程的系统工程。利用智能检测器进行管线内检测是目前较为普遍的方式，该方法是通过运行在管道内的智能检测器收集、处理、存储管道检测数据，包括管道壁厚、管道腐蚀区域位置、管道腐蚀程度、管道裂纹和焊接缺陷，再将处理数据与显示技术结合描绘管道真实状况的三维图像，为管道维护方案的制定提供决策依据。超声波内检测技术和漏磁检测技术是现在最常用的海管内检测技术。

超声波内检测技术是在检测器中心安放一个水平放置的超声波传感器，传感器沿着平行于管壁的方向发射声波，声波沿着平行于管壁的方向行进直至被一个旋转镜面反射后，垂直穿透管道壁，声波触碰管道外壁后按照原路径反射回传感器，计算机计算声波发射及反射回传感器的时间，该时间就被转换为距离及管道壁厚的测量值。声波反射镜面每秒旋转2周，检测器每米可以采集3万个左右的测量值。超声波内检测技术可以原理简单，数据准确可靠，该方法可以精确测量管道的壁厚，不仅可以测量金属管线，对于非金属管线，如高密度聚乙烯管也能够有效测量，并且可测管道管径的尺寸范围较大，甚至能够测量壁厚等级80以上的大壁厚管道，对于变径管道同样适用。

管道漏磁检测技术利用磁铁在管壁上产生的纵向回路磁场来探测管道内外壁的金属损失以及裂纹等缺陷，确定上述缺陷的准确位置，检测器所带磁铁将检测器经过的管壁饱磁化，使管壁周圈形成磁回路。若管道的内壁或外壁有缺陷，围绕着管道缺陷，管道壁的磁力线将会重新进行分布，部分磁力线会在这个过程中泄露从而进入到周围的介质中去，这就是所谓的漏磁场。磁极之间紧贴管壁的探头检测到泄漏的磁场，检测到的信号经过滤波、放大、转换等处理过程后会被记录到存储器中，通过数据分析系统的处理对信号进行判断和识别。管道的漏磁检测技术具有准确性高的优点，通过在气管线中低阻力和低磨损的设计取得较高质量的数据，可以在没有收球和发球装置的情况下完成检测，对于路径超过200公里的长输管道能够以每分钟200米左右的速度进行检测。

三、长输管道建设工艺技术发展现状

1、管道焊接

管道焊接是管道建设的最重要的一个方面，现场焊接的效率高，安全性和可靠性在每个管道的建设是重要的角色。从国内长途管道工程在1950年的第一条运输管道建设以来，管道现场焊接施工在我国发展的半个世纪里主要经历了有四个发展过程，分别是：手工电弧焊上向焊、手工电弧焊下向焊、半自动焊和自动焊。

(1)手工电弧焊上向焊和手工电弧焊下向焊。90年代初手工电弧焊下向焊和手工电弧焊下向焊作为当时国内传输管道的一种焊接方法，得到了广泛的应用，突出的优点是高电流、焊接速度高，根焊接速度可达20到50厘米/分钟，焊接效率高。目前在进行焊接位置相对困难的位置和焊接设备难进入的位置时采用手工电弧焊焊接。

(2)半自动焊。电焊工通过半自动焊枪进行焊接，由连续送丝装置送丝焊接的一种方式叫做半自动焊。半自动焊是长输管道焊接的主要方式，因为在焊接送丝比较连续，就省了换焊条和其他辅助工作时间，同时熔敷率高、减少焊接接头，减少焊接电弧，电弧焊接缺陷、焊接合格率提高，

(3)自动焊。自动焊方法使整个焊接过程自动化，人工主要从事监控操作。国内开始从西到东的天然气管道项目，就是大面积的自动焊接的应用程序。自动焊接技术在新疆，戈壁等地区比较适合。

2、非开挖穿越施工技术

遇到埋管道的建设，跨越河流，道路，铁路等障碍时，有许多问题如果使用传统开挖方法则会比较难实施，而“非开挖”铺设地下管道是当前国际管道项目进行了先进的施工方法，已广泛应用于这个国家。我国近年来建设大量的长输管道采用了盾穿越技术，有许多大河流使用了盾构穿越。顶管穿越通过短距离管道穿越技术在1970年代后期开始得到使用。传统意义上的顶管施工是以人工开采为主。后来当使用螺旋钻开采和输送管顶土，后来又派生出了土压力平衡方法，泥水平衡方法，通过顶管技术，可以达到超过1千米以上的距离。通过液压以控制管切割前方的覆土，以保证顶管的方向正确，和顶采用继电器，激光测距，头部方位校正方法顶推的施工工作，长距离顶管的问题和方向问题得到了解决。

3、定向穿越技术

我国从美国引进的定向钻是在1985年首次应用于黄河的长输管道建设。在过去的20年里，非开挖定向穿越管道技术在我国得到了迅速的发展。定向钻井在非开挖管道穿越技术已广泛应用于管道业。定向钻用于铺设管道取得了巨大的成就。我国在2002年2月以2308米和273米直径的长度穿越了钱塘江，是世界上最长的穿越长度，被载入吉尼斯世界纪录。定向穿越管道施工技术是一个多学科，多技术，根据于一体的系统工程，任何部分在施工过程中存在的问题的设备集成，并可能导致整个项目的失败，造成了巨大的损失。而被广泛使用，由于定向钻井，通过建设，使技术已经取得了长足的进步和发展的方向。硬石国际各种施工方法，如泥浆马达，震荡的顶部，双管钻进的建设。广泛采用PLC控制，电液比例控制技术，负荷传感系统，具有特殊的结构设计软件的使用。

四、管道超声内检测技术现状

1、相控阵超声波检测器

美国GE公司研制的超声波相控阵管道内检测器于2005年开始应用于油气管道内检测，目前已检测管道长度4700km，该检测器包括两种不同的检测模式：超声波壁厚测量模式和超声腐蚀检测模式，适用于管径610～660mm的成品油管道。该检测器有别于传统检测器的单探头入射管道表面检测的方法，采用探头组的形式来布置探头环，几个相邻并非常靠近(间距左右)的探头组成一个探头组，一个探头组内的探头按照一定的时间顺序来激发并产生超声波脉冲，而该激发顺序决定了产生的超声波脉冲的方向和角度，因此控制一个探头组内不同探头的激发顺序就可以产生聚焦的超声波脉冲。检测器包括3个探头环、44个探头组，每个探头环提供一种检测模式，可根据不同的管道检测需求来确定探头环。

该检测器与其他内检测器相同，包括清管器、电源、相控阵传感器、数据处理和储存模块4部分。清管器位于整个检测器的头部并装有聚氨酯皮碗，一方面负责清管以确保检测精度，另一方面起密封作用，使得检测器可以在前后压力差的作用下驱动前进。探头仓由3个独立的探头环组成，每个探头环的探头布置都能实现超声波信号周向全覆盖。检测器能够实现长25mm、深1mm的裂纹检测，检测准确率超过90%;最小检测腐蚀面积10×10mm ，检测精度大于90%。

2、弹性波管道检测器

安桥管道公司管理着世界上最长和最复杂的石油管道网络。其研发的内检测器已经在超过15000km的管道中开展检测。其中基于声波原理的检测器主要有弹性波检测器和超声波管道腐蚀检测器。弹性波检测器的弹性波信号可以在气体管道中传播，主要用于检测管道的焊缝特征，尤其是对长焊缝和应力腐蚀裂纹有较好的检测效果。最新的MKIII弹性波检测器最多可以装备96个超声波传感器，用于在液体祸合条件下发射接收超声波信号，进行管道检测。MKIII弹性波检测器的最大运行距离为150km，相对于二代产品的45km有了很大程度的提高。

五、结束语

综上所述，随着科技水平的快速发展和进步，超声波内检测技术也将更加完善，对于长输管道的检测也将更加准确，为管道的正常使用和安全运行发挥更大的作用。

参考文献

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Introductionvibrations of frequencies greater than the upper limit of the audible range for humans—that is, greater than about 20 kilohertz. The term sonic is applied to ultrasound waves of very high amplitudes. Hypersound, sometimes called praetersound or microsound, is sound waves of frequencies greater than 1013 hertz. At such high frequencies it is very difficult for a sound wave to propagate efficiently; indeed, above a frequency of about × 1013 hertz, it is impossible for longitudinal waves to propagate at all, even in a liquid or a solid, because the molecules of the material in which the waves are traveling cannot pass the vibration along rapidly animals have the ability to hear sounds in the human ultrasonic frequency range. Some ranges of hearing for mammals and insects are compared with those of humans in the Table. A presumed sensitivity of roaches and rodents to frequencies in the 40 kilohertz region has led to the manufacture of “pest controllers” that emit loud sounds in that frequency range to drive the pests away, but they do not appear to work as ultrasonic transducer is a device used to convert some other type of energy into an ultrasonic vibration. There are several basic types, classified by the energy source and by the medium into which the waves are being generated. Mechanical devices include gas-driven, or pneumatic, transducers such as whistles as well as liquid-driven transducers such as hydrodynamic oscillators and vibrating blades. These devices, limited to low ultrasonic frequencies, have a number of industrial applications, including drying, ultrasonic cleaning, and injection of fuel oil into burners. Electromechanical transducers are far more versatile and include piezoelectric and magnetostrictive devices. A magnetostrictive transducer makes use of a type of magnetic material in which an applied oscillating magnetic field squeezes the atoms of the material together, creating a periodic change in the length of the material and thus producing a high-frequency mechanical vibration. Magnetostrictive transducers are used primarily in the lower frequency ranges and are common in ultrasonic cleaners and ultrasonic machining far the most popular and versatile type of ultrasonic transducer is the piezoelectric crystal, which converts an oscillating electric field applied to the crystal into a mechanical vibration. Piezoelectric crystals include quartz, Rochelle salt, and certain types of ceramic. Piezoelectric transducers are readily employed over the entire frequency range and at all output levels. Particular shapes can be chosen for particular applications. For example, a disc shape provides a plane ultrasonic wave, while curving the radiating surface in a slightly concave or bowl shape creates an ultrasonic wave that will focus at a specific and magnetostrictive transducers also are employed as ultrasonic receivers, picking up an ultrasonic vibration and converting it into an electrical in researchOne of the important areas of scientific study in which ultrasonics has had an enormous impact is cavitation. When water is boiled, bubbles form at the bottom of the container, rise in the water, and then collapse, leading to the sound of the boiling water. The boiling process and the resulting sounds have intrigued people since they were first observed, and they were the object of considerable research and calculation by the British physicists Osborne Reynolds and Lord Rayleigh, who applied the term cavitation to the process of formation of bubbles. Because an ultrasonic wave can be used carefully to control cavitation, ultrasound has been a useful tool in the investigation of the process. The study of cavitation has also provided important information on intermolecular is being carried out on aspects of the cavitation process and its applications. A contemporary subject of research involves emission of light as the cavity produced by a high-intensity ultrasonic wave collapses. This effect, called sonoluminescence, is believed to create instantaneous temperatures hotter than the surface of the speed of propagation of an ultrasonic wave is strongly dependent on the viscosity of the medium. This property can be a useful tool in investigating the viscosity of materials. Because the various parts of a living cell are distinguished by differing viscosities, acoustical microscopy can make use of this property of cells to “see” into living cells, as will be discussed below in Medical and navigatingSonar (sound navigation and ranging) has extensive marine applications. By sending out pulses of sound or ultrasound and measuring the time required for the pulses to reflect off a distant object and return to the source, the location of that object can be ascertained and its motion tracked. This technique is used extensively to locate and track submarines at sea and to locate explosive mines below the surface of the water. Two boats at known locations can also use triangulation to locate and track a third boat or submarine. The distance over which these techniques can be used is limited by temperature gradients in the water, which bend the beam away from the surface and create shadow regions. One of the advantages of ultrasonic waves over sound waves in underwater applications is that, because of their higher frequencies (or shorter wavelengths), the former will travel greater distances with less has also been used to map the bottom of the ocean, providing depth charts that are commonly used in navigation, particularly near coasts and in shallow waterways. Even small boats are now equipped with sonic ranging devices that determine and display the depth of the water so that the navigator can keep the boat from beaching on submerged sandbars or other shallow points. Modern fishing boats use ultrasonic ranging devices to locate schools of fish, substantially increasing their in the absence of visible light, bats can guide their flight and even locate flying insects (which they consume in flight) through the use of sonic ranging. Ultrasonic echolocation has also been used in traffic control applications and in counting and sorting items on an assembly line. Ultrasonic ranging provides the basis of the eye and vision systems for robots, and it has a number of important medical applications (see below).The Doppler effectIf an ultrasonic wave is reflected off a moving obstacle, the frequency of the resulting wave will be changed, or Doppler-shifted. More specifically, if the obstacle is moving toward the source, the frequency of the reflected wave will be increased; and if the obstacle is moving away from the source, the frequency of the reflected wave will be decreased. The amount of the frequency shift can be used to determine the velocity of the moving obstacle. Just as the Doppler shift for radar, an electromagnetic wave, can be used to determine the speed of a moving car, so can the speed of a moving submarine be determined by the Doppler shift of a sonar beam. An important industrial application is the ultrasonic flow meter, in which reflecting ultrasound off a flowing liquid leads to a Doppler shift that is calibrated to provide the flow rate of the liquid. This technique also has been applied to blood flow in arteries. Many burglar alarms, both for home use and for use in commercial buildings, employ the ultrasonic Doppler shift principle. Such alarms cannot be used where pets or moving curtains might activate testingNondestructive testing involves the use of ultrasonic echolocation to gather information on the integrity of mechanical structures. Since changes in the material present an impedance mismatch from which an ultrasonic wave is reflected, ultrasonic testing can be used to identify faults, holes, cracks, or corrosion in materials, to inspect welds, to determine the quality of poured concrete, and to monitor metal fatigue. Owing to the mechanism by which sound waves propagate in metals, ultrasound can be used to probe more deeply than any other form of radiation. Ultrasonic procedures are used to perform in-service inspection of structures in nuclear flaws in materials can also be studied by subjecting the materials to stress and looking for acoustic emissions as the materials are stressed. Acoustic emission, the general name for this type of nondestructive study, has developed as a distinct field of applicationsHigh-intensity ultrasound has achieved a variety of important applications. Perhaps the most ubiquitous is ultrasonic cleaning, in which ultrasonic vibrations are set up in small liquid tanks in which objects are placed for cleaning. Cavitation of the liquid by the ultrasound, as well as the vibration, create turbulence in the liquid and result in the cleaning action. Ultrasonic cleaning is very popular for jewelry and has also been used with such items as dentures, surgical instruments, and small machinery. Degreasing is often enhanced by ultrasonic cleaning. Large-scale ultrasonic cleaners have also been developed for use in assembly machining employs the high-intensity vibrations of a transducer to move a machine tool. If necessary, a slurry containing carborundum grit may be used; diamond tools can also be used. A variation of this technique is ultrasonic drilling, which makes use of pneumatic vibrations at ultrasonic frequencies in place of the standard rotary drill bit. Holes of virtually any shape can be drilled in hard or brittle materials such as glass, germanium, or soldering has become important, especially for soldering unusual or difficult materials and for very clean applications. The ultrasonic vibrations perform the function of cleaning the surface, even removing the oxide layer on aluminum so that the material can be soldered. Because the surfaces can be made extremely clean and free from the normal thin oxide layer, soldering flux becomes and electrical usesThe chemical effects of ultrasound arise from an electrical discharge that accompanies the cavitation process. This forms a basis for ultrasound's acting as a catalyst in certain chemical reactions, including oxidation, reduction, hydrolysis, polymerization and depolymerization, and molecular rearrangement. With ultrasound, some chemical processes can be carried out more rapidly, at lower temperatures, or more ultrasonic delay line is a thin layer of piezoelectric material used to produce a short, precise delay in an electrical signal. The electrical signal creates a mechanical vibration in the piezoelectric crystal that passes through the crystal and is converted back to an electrical signal. A very precise time delay can be achieved by constructing a crystal with the proper thickness. These devices are employed in fast electronic timing applicationsAlthough ultrasound competes with other forms of medical imaging, such as X-ray techniques and magnetic resonance imaging, it has certain desirable features—for example, Doppler motion study—that the other techniques cannot provide. In addition, among the various modern techniques for the imaging of internal organs, ultrasonic devices are by far the least expensive. Ultrasound is also used for treating joint pains and for treating certain types of tumours for which it is desirable to produce localized heating. A very effective use of ultrasound deriving from its nature as a mechanical vibration is the elimination of kidney and bladder medical diagnostic imaging is carried out with X rays. Because of the high photon energies of the X ray, this type of radiation is highly ionizing—that is, X rays are readily capable of destroying molecular bonds in the body tissue through which they pass. This destruction can lead to changes in the function of the tissue involved or, in extreme cases, its of the important advantages of ultrasound is that it is a mechanical vibration and is therefore a nonionizing form of energy. Thus, it is usable in many sensitive circumstances where X rays might be damaging. Also, the resolution of X rays is limited owing to their great penetrating ability and the slight differences between soft tissues. Ultrasound, on the other hand, gives good contrast between various types of soft scanning in medical diagnosis uses the same principle as sonar. Pulses of high-frequency ultrasound, generally above one megahertz, are created by a piezoelectric transducer and directed into the body. As the ultrasound traverses various internal organs, it encounters changes in acoustic impedance, which cause reflections. The amount and time delay of the various reflections can be analyzed to obtain information regarding the internal organs. In the B-scan mode, a linear array of transducers is used to scan a plane in the body, and the resultant data is displayed on a television screen as a two-dimensional plot. The A-scan technique uses a single transducer to scan along a line in the body, and the echoes are plotted as a function of time. This technique is used for measuring the distances or sizes of internal organs. The M-scan mode is used to record the motion of internal organs, as in the study of heart dysfunction. Greater resolution is obtained in ultrasonic imaging by using higher frequencies—., shorter wavelengths. A limitation of this property of waves is that higher frequencies tend to be much more strongly it is nonionizing, ultrasound has become one of the staples of obstetric diagnosis. During the process of drawing amniotic fluid in testing for birth defects, ultrasonic imaging is used to guide the needle and thus avoid damage to the fetus or surrounding tissue. Ultrasonic imaging of the fetus can be used to determine the date of conception, to identify multiple births, and to diagnose abnormalities in the development of the Doppler techniques have become very important in diagnosing problems in blood flow. In one technique, a three-megahertz ultrasonic beam is reflected off typical oncoming arterial blood with a Doppler shift of a few kilohertz—a frequency difference that can be heard directly by a physician. Using this technique, it is possible to monitor the heartbeat of a fetus long before a stethoscope can pick up the sound. Arterial diseases such as arteriosclerosis can also be diagnosed, and the healing of arteries can be monitored following surgery. A combination of B-scan imaging and Doppler imaging, known as duplex scanning, can identify arteries and immediately measure their blood flow; this has been extensively used to diagnose heart valve ultrasound with frequencies up to 2,000 megahertz, which has a wavelength of micrometre in soft tissues (as compared with a wavelength of about micrometre for light), ultrasonic microscopes have been developed that rival light microscopes in their resolution. The distinct advantage of ultrasonic microscopes lies in their ability to distinguish various parts of a cell by their viscosity. Also, because they require no artificial contrast mediums, which kill the cells, acoustic microscopy can study actual living and surgeryBecause ultrasound is a mechanical vibration and can be well focused at high frequencies, it can be used to create internal heating of localized tissue without harmful effects on nearby tissue. This technique can be employed to relieve pains in joints, particularly in the back and shoulder. Also, research is now being carried out in the treatment of certain types of cancer by local heating, since focusing intense ultrasonic waves can heat the area of a tumour while not significantly affecting surrounding surgery—that is, surgery that does not require an incision or track from the skin to the affected area—has been developed for several conditions. Focused ultrasound has been used for the treatment of Parkinson's disease by creating brain lesions in areas that are inaccessible to traditional surgery. A common application of this technique is the destruction of kidney stones with shock waves formed by bursts of focused ultrasound. In some cases, a device called an ultrasonic lithotripter focuses the ultrasound with the help of X-ray guidance, but a more common technique for destruction of kidney stones, known as endoscopic ultrasonic disintegration, uses a small metal rod inserted through the skin to deliver ultrasound in the 22- to 30-kilohertz frequency term infrasonics refers to waves of a frequency below the range of human hearing—., below about 20 hertz. Such waves occur in nature in earthquakes, waterfalls, ocean waves, volcanoes, and a variety of atmospheric phenomena such as wind, thunder, and weather patterns. Calculating the motion of these waves and predicting the weather using these calculations, among other information, is one of the great challenges for modern high-speed , automobiles, or other rapidly moving objects, as well as air handlers and blowers in buildings, also produce substantial amounts of infrasonic radiation. Studies have shown that many people experience adverse reactions to large intensities of infrasonic frequencies, developing headaches, nausea, blurred vision, and dizziness. On the other hand, a number of animals are sensitive to infrasonic frequencies, as indicated in the Table. It is believed by many zoologists that this sensitivity in animals such as elephants may be helpful in providing them with early warning of earthquakes and weather disturbances. It has been suggested that the sensitivity of birds to infrasound aids their navigation and even affects their of the most important examples of infrasonic waves in nature is in earthquakes. Three principal types of earthquake wave exist: the S-wave, a transverse body wave; the P-wave, a longitudinal body wave; and the L-wave, which propagates along the boundary of stratified mediums. L-waves, which are of great importance in earthquake engineering, propagate in a similar way to water waves, at low velocities that are dependent on frequency. S-waves are transverse body waves and thus can only be propagated within solid bodies such as rocks. P-waves are longitudinal waves similar to sound waves; they propagate at the speed of sound and have large P-waves propagating from the epicentre of an earthquake reach the surface of the Earth, they are converted into L-waves, which may then damage surface structures. The great range of P-waves makes them useful in identifying earthquakes from observation points a great distance from the epicentre. In many cases, the most severe shock from an earthquake is preceded by smaller shocks, which provide advance warning of the greater shock to come. Underground nuclear explosions also produce P-waves, allowing them to be monitored from any point in the world if they are of sufficient reflection of man-made seismic shocks has helped to identify possible locations of oil and natural-gas sources. Distinctive rock formations in which these minerals are likely to be found can be identified by sonic ranging, primarily at infrasonic noiseMany forms of noise in the urban environment, including traffic and airplane noise, industrial noise, and noise from electronically amplified music performed at high audio levels in confined rooms, may contribute to hearing damage. Even when t

2008-09-26 09:22