线阵换能器论文-姜雪娇,刘梦伟,王文,师芳芳

线阵换能器论文-姜雪娇,刘梦伟,王文,师芳芳

导读:本文包含了线阵换能器论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:相控阵换能器,分辨率,线阵换能器,阵元间距

线阵换能器论文文献综述

姜雪娇,刘梦伟,王文,师芳芳[1](2018)在《微纳相控线阵换能器的声场分析与测试》一文中研究指出0引言本文研究制备的微纳线性相控阵超声换能器是一种传统平面超声相控阵工艺和微加工工艺相结合的用于微尺度特征超声检测的超声线性相控阵换能器,检测分辨率达10-100微米量级,工作频率达10-100MHz量级,可以穿透多种材质对微结构进行检测,检测精度不受污垢、油脂以及汗水的影(本文来源于《2018年全国声学大会论文集 G微声学》期刊2018-11-10)

杨天雪[2](2015)在《超声相控线阵换能器参数对换能器接收灵敏度的影响》一文中研究指出文中将超声相控线阵换能器视为复合材料,将复合材料力学与声学理论相结合,通过计算超声相控线阵换能器模型的等效力学参数,推导出了线阵换能器声波方程的解;并依据声波方程的解进一步得出了超声相控线阵换能器参数对线阵换能器接收灵敏度的影响规律。(本文来源于《质量技术监督研究》期刊2015年06期)

薛术[3](2015)在《基于2-2型压电复合材料高频线阵换能器的仿真及工艺研究》一文中研究指出医用高频(>15MHz)超声换能器具有很高的图像分辨率,能够为临床诊断和生物组织研究提供丰富的影像信息,是国、内外医疗超声发展的主要方向。本文对高频线阵换能器的仿真设计和制备工艺进行了系统地研究。主要工作包括以下方面:使用COMSOL建立了2-2压电复合材料有限元模型,并对其进行谐响分析。通过研究频率随厚度的变化,得到2-2型压电复合材料谐振频率常数为1510 MHz·um,反谐振频率常数2060 MHz·um。通过研究压电陶瓷相宽高比对2-2型压电复合材料振动模式的影响,发现当压电相宽高比小于65%时,可以避免有害的模式耦合。通过研究发现,合适的阵元尺寸和压电相体积比,可使压电复合材料的机电耦合系数高达0.7以上。仿真结果表明阵元尺寸值应选为复合材料中声波波长的一半左右。提出了一种基于有限元法的2-2型压电复合材料优化设计方法。通过该方法,设计了适用于制备中心频率为15MHz线阵换能器的2-2型压电复合材料。使用COMSOL软件对优化的2-2型复合材料进行了声场仿真,发现最优的匹配层厚度是四分之一波长。制备了具有超细阵元结构的2-2型PZT-5H/Epoxy压电复合材料。采用改进的切割-填充法,有效的降低了压电相断裂的风险。通过磁控溅射法制备了NiCr/Au表面电极。使用Agilent 4294A阻抗分析仪对复合材料进行了测试和表征。结果表明制备的2-2型压电复合具有单一的厚度模态,较高的机电耦合系数,较低的声阻抗,和适中的机械及介电损耗,适合于制作高频线阵超声换能器。选用5.9um氧化铝和Epo-Tek301 A/B环氧树脂制备了6组匹配层样品。得出了匹配层声阻抗和声速随氧化铝体积分数的变化规律。结果显示氧化铝体积分数在0-25%之间变化时,匹配层的声阻抗从3.08Mrayl提升到了5.24Mrayl。提出一种用于超声检测和诊断的高频(>15MHz)线阵超声换能器制备方法。其技术路线是:(1)对符合要求的2-2型压电复合材料先镀一面电极,并划分开阵元电极;(2)使用具有镂空引脚的柔性电路板对阵元进行交叉互联引线;(3)浇注钨粉环氧背衬,在固化后,将背衬面磨平;(4)以背衬面为基准,将压电复合材料磨到位,并溅射电极,引地线;(5)在该电极面浇注匹配层材料,并磨到所需厚度(6)声透镜成型;(7)封装、测试。该方法有效的解决了高频线阵换能器中,压电复合材料制备困难,阵元引线困难和匹配层制备困难的问题。并且成功的制备了多个高频线阵换能器样品。通过搭建脉冲回波实验平台,测得该高频线阵超声换能器中心频率为15.1MHz,-6dB带宽为64.7%,脉冲回波振荡时间仅0.6us,横向焦距为20.7mm。以上参数均达到甚至超过设计值,显示出良好的性能,表明该制备方法可行。(本文来源于《西安电子科技大学》期刊2015-11-01)

姚旭[4](2010)在《超声线阵换能器的几何误差分析及遗传算法优化研究》一文中研究指出基于惠更斯原理发展起来的超声相控阵技术,激励信号按一定的规则和时序控制激发阵列换能器各个阵元,就可以达到调整超声扫描波束形状、焦点位置以及扫描偏转角的目的。近年来超声相控阵技术在医学诊断和治疗、工业的无损检测、海洋的开发与探测、通信、航空航天、国防、雷达,天线等领域应用特别广泛。阵列换能器是超声相控系统中的关键部件,换能器的几何参数对它的性能有很大影响。本文主要探讨换能器阵元尺寸及间距的几何误差对线阵波束指向性的影响,从激励方式角度,提出改进方法进行校正,进一步对换能器的波束指向性进行优化,使得在制作过程中不可避免产生几何误差的线阵换能器,经过激励优化,可以达到设计的参数指标,或者达到期望的各种参数指标。本文的研究内容有以下几个方面:(1)基于惠更斯原理,研究单个阵元、由离散单阵源组成的均匀线列阵和相控线阵的声场分布表达式及指向性函数,分析换能器的几何参数(包括阵元的谐振频率、阵元数量、阵元宽度和间距以及偏转角)对波束指向性指标(主波束宽度、旁瓣幅值、栅瓣出现)的影响。(2)探讨阵列换能器实际阵元尺寸及间距与设计参数之间存在误差,造成指向性实际性能与设计指标的偏差修正问题,根据MATLAB仿真部分阵元尺寸和间距发生变化的方向性图,研究利用自适应算法,从阵元激励方式的角度,对其误差进行校正的方法。(3)进一步研究均匀线阵换能器在几何参数优化后仍不能满足实际工程需要的问题,提出通过加权的办法优化线阵的指向性。本文采用最小化旁瓣幅值和最小化旁瓣总能量两种不同的优化标准,利用遗传算法优化线阵换能器的波束指向性。经过研究,本文的发现:(1)换能器参数对波束指向性的影响有以下几个方面:(a)增加阵元个数、增大阵元间距可以减小主波束宽度,但主波束宽度随着偏转角增大而增大。在实际技术和成本合理的情况下,应尽可能选取较多的阵元个数;(b)阵元间距d越大波束指向性越好,但是如果阵元间距超过dmax=(N-1)λ/N/(1+ sin(θs)max)这一临界值时,将会出现较强的栅瓣,若要求扫描范围能达到180°,阵元间距不能超过λ/2;(c)旁瓣幅值与阵元个数、阵元宽度和偏转角成反比,而旁瓣幅值随着阵元间距的增大而增大。当阵元个数N→∞时,旁瓣幅值趋近于-13.5dB(2/3π)。(2)换能器阵元尺寸和间距误差对波束指向性的影响为:阵元宽度增大,会使主波束的最大声压幅值增大,而对主波束宽度无影响;阵元间距变化,相邻阵元间的时延发生了变化,就会出现非相干区域,进而导致旁瓣很不规则且幅值增大,与仿真实验结果相一致。针对此线阵换能器起的几何误差,采用自适应算法从激励方式对其误差进行校正。若按一定规律合理布置阵元尺寸和间距可以改善波束指向性,能使旁瓣幅值大大降低。(3)利用遗传算法优化线阵的加权系数,依据最小化旁瓣幅值和最小化旁瓣总能量两种不同优化标准,对几种不同线阵进行了优化,可以取得良好的优化效果。(本文来源于《陕西师范大学》期刊2010-05-01)

许雪莹,葛剑敏,刘镇清[5](2005)在《线阵换能器阵元宽度对主瓣半功率点宽度的影响》一文中研究指出文章考虑了阵元宽度对主瓣半功率点宽度的影响,并与忽略阵元宽度的线列阵的情况进行了比较。结果表明:阵元宽度对主瓣半功率点宽度的影响非常有限,而且不同的阵元宽度造成的半功率点宽度之间的差异也很小。因此,在简化的情况下,可以用均匀的线列阵来取代实际相控阵进行计算。(本文来源于《声学技术》期刊2005年01期)

王军[6](2002)在《超声相控线阵换能器的几何优化设计》一文中研究指出超声相控线阵换能器晶片和楔块的几何参数对换能器性能的影响很大,迄今为止,尚未见在综合考虑各方面因素的基础上提出晶片和楔块几何优化设计方法的报道。因此本研究从晶片和楔块两方面对超声相控线阵换能器的几何优化设计进行了初步研究和探讨。 首先在推导超声相控线阵换能器声场的指向性的基础上,就各个晶片几何参数对指向性指标(主瓣宽度、旁瓣幅度、消除栅瓣)、声压幅值、阵元振动模式、阵元间互辐射、有效检测区域、精确控制能力、近场长度等方面的影响进行了论述,并在综合各方面影响的基础上,提出了晶片几何参数优化设计的原则和方法,编写了设计程序和界面。 随后进行了纵向和横向两种线阵楔块的几何优化设计,推导出楔块角度以及晶片中心沿楔块表而到探测而距离的优化设计原则。 最后根据上述研讨结果,制作了两个通用超产相控线阵换能器,并进行了性能测试,结果表明两个换能器各阵元灵敏度、中心频率、相对带宽、相邻阵元间串波等参数值及其一致性均基本满足技术要求,换能器性能良好。(本文来源于《机械科学研究院》期刊2002-05-12)

万奕,李智[7](1999)在《医用超声线阵换能器的测试方法》一文中研究指出从完整性、一致性和独立性叁个方面对线阵换能器的测试方法进行了探讨。(本文来源于《中国医疗器械杂志》期刊1999年06期)

万奕,李智[8](1999)在《医用超声线阵换能器指向性的CAD应用》一文中研究指出应用CAD方法对超声线阵换能器的指向性进行了研究。(本文来源于《数理医药学杂志》期刊1999年02期)

万奕,李智[9](1998)在《医用线阵换能器声场指向性曲线的计算机模拟》一文中研究指出本文介绍了基于Visual Basic语言的线阵换能器声场指向性曲线的计算机模拟.(本文来源于《广东自动化与信息工程》期刊1998年Z1期)

万奕,李智[10](1997)在《一种用于线阵换能器的叁相压电复合材料》一文中研究指出本文介绍了一种具有2-2结构特征的叁相压电复合材料的结构及其制备方法,并与一种二相压电复合材料的类似结构对比,进行了横向耦合、频率特性、声阻抗和介电性能等方面的测试和讨论,同时介绍了这种叁相复合材料成功地应用于线阵换能器的结果.(本文来源于《应用声学》期刊1997年04期)

线阵换能器论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

文中将超声相控线阵换能器视为复合材料,将复合材料力学与声学理论相结合,通过计算超声相控线阵换能器模型的等效力学参数,推导出了线阵换能器声波方程的解;并依据声波方程的解进一步得出了超声相控线阵换能器参数对线阵换能器接收灵敏度的影响规律。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

线阵换能器论文参考文献

[1].姜雪娇,刘梦伟,王文,师芳芳.微纳相控线阵换能器的声场分析与测试[C].2018年全国声学大会论文集G微声学.2018

[2].杨天雪.超声相控线阵换能器参数对换能器接收灵敏度的影响[J].质量技术监督研究.2015

[3].薛术.基于2-2型压电复合材料高频线阵换能器的仿真及工艺研究[D].西安电子科技大学.2015

[4].姚旭.超声线阵换能器的几何误差分析及遗传算法优化研究[D].陕西师范大学.2010

[5].许雪莹,葛剑敏,刘镇清.线阵换能器阵元宽度对主瓣半功率点宽度的影响[J].声学技术.2005

[6].王军.超声相控线阵换能器的几何优化设计[D].机械科学研究院.2002

[7].万奕,李智.医用超声线阵换能器的测试方法[J].中国医疗器械杂志.1999

[8].万奕,李智.医用超声线阵换能器指向性的CAD应用[J].数理医药学杂志.1999

[9].万奕,李智.医用线阵换能器声场指向性曲线的计算机模拟[J].广东自动化与信息工程.1998

[10].万奕,李智.一种用于线阵换能器的叁相压电复合材料[J].应用声学.1997

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