超声振动系统谐振频率和对应的振幅是评价其好坏的重要指标。完成超声振动装置的理论设计与实物装配后，该进行谐振频率的确定，频率确定之后测量振动系统的振幅，以此来评估振动系统的性能好坏。　　实验名称：径扭振动转换超声换能器性能测量　　实验原理：通过信号发生器与功率放大器驱动换能器，利用激光测振仪非接触地测量其在不同频率下的振动幅值，从而确定系统的谐振频率，并验证其径向与周向的振动输出是否符合理论与仿真预期，以此评估该超声扭振换能器的实际性能。　　实验框图：　　实验实拍图：　　实验过程：首先加工并装配最佳参数的斜槽圆盘与磁致伸缩驱动组件，通过电路匹配与频率扫描精确测定系统谐振点为输入9.83kHz；随后利用激光测振仪分别测量圆盘的径向振幅与周向振幅，确认其... ...  查看全文>

　　实验名称：同振型三轴光纤矢量水听器加速度灵敏度与指向性测试　　研究方向：探索同振型三轴光纤矢量水听器的结构设计与性能优化方法，研究聚焦于提升其加速度灵敏度和指向性指标以满足水下声信号探测的工程应用需求。具体分为两个核心部分：首先基于有限元仿真方法，分析弹性体几何参数（长度、球壳外径、光纤绕制层数）对谐振频率、声压灵敏度和加速度灵敏度的耦合影响规律，建立参数优化模型以平衡灵敏度与频率响应特性；其次通过声学水池实验验证设计性能，重点研究三轴正交悬挂系统对矢量水听器振动传递的约束作用，并量化评估其加速度灵敏度（100Hz~1kHz频段内稳定性）与指向性（“∞”字型图样对称度及抑制旁瓣能力）的实际表现，最终形成小型化、高一致性的工程化封装方案。　　实验目的... ...  查看全文>

　　实验名称：高分辨三维石墨烯应变传感网络及其自监测变形器件　　研究方向：针对复杂变形场下的高精度感知需求，研究基于三维石墨烯网络的新型应变传感体系。重点突破多级微结构调控（冰模板定向冷冻制备梯度孔隙结构，孔径50nm-20μm）、应变-电耦合建模（建立多尺度关联模型，GF达120@50%应变）、智能噪声抑制算法（卡尔曼滤波结合机器学习补偿温漂）三大核心技术。通过等离子体界面修饰与PVDF压电耦合设计，实现0.1%微应变监测（信噪比>40dB）及自供能运行（转换效率15.3%），解决传统传感器在柔性电子、变形机翼等场景中的多维应变分辨与动态稳定性难题。　　实验目的：旨在开发高灵敏三维石墨烯应变传感网络，通过微结构设计与多模态信号耦合机制实现材料变形自感... ...  查看全文>

　　关于超声导波　　超声导波是一种沿特定路径传播的超声波，通常是在结构内部（如管道、板材等）沿着边界条件形成的波导结构中传播，利用结构的几何特性和材料属性来引导声波的传播路径，能够实现对整个结构的大面积快速扫描；提高检测效率；降低检测成本，特别适用于大型结构（如管道、桥梁、飞机机身等）的健康监测和损伤检测。　　功率放大器能够信号发生器输出的微弱电信号，精准放大到足够功率，驱动换能器产生强而稳定的超声导波，没有功率放大器的赋能，超声导波的长距离检测、缺陷定量分析等研究便无从谈起。　　实验案例展示　　▼功率放大器在简正模态展开的弯管导波散射特性分析中的应用　　本实验，利用简正模态展开法研究了波导在弯管中的散射。测试管与“双正交关系的数值验证”部分中使用的相... ...  查看全文>

　　实验名称：波导环境下矢量/声压嵌套阵辐射噪声测量验证实验　　研究方向：水下航行器辐射噪声测量精度问题。鉴于我国海域波导环境对测量的影响，分析常用噪声测量方法在不同波导环境下的测量结果，重点探讨波导环境对辐射噪声测量的影响，并定量研究不同方法在该环境下的测量误差情况。　　实验目的：验证基于声压嵌套阵的恒定波束形成技术对宽带信号的不失真输出能力、对比矢量嵌套阵与声压嵌套阵在波导环境下的噪声测量精度差异、分析功率放大器在声源激励系统中的信号保真性能。　　测试设备：信号源、功率放大器ATA-L6B、柱形声源、垂直线阵、程控滤波放大器、数据采集系统、消声水池　　实验过程：通过ATA-L6B功率放大器将2000-3000Hz线性调频信号放大，驱动定制柱形声源在... ...  查看全文>

　　管道在工业中应用广泛，是油、气、水等流体的主要运输方式，保障管道安全具有重要意义。超声导波检测具有高效便捷的特点，非常适合管道检测。当前管道导波检测主要采用轴对称模态导波，使用弯曲模态的几乎没有，这是因为弯曲模态运动模式复杂且难以纯净激励，使得管道弯曲模态检测信号过于复杂而无法解读。但弯曲模态独有的周向聚焦等特性，为破解许多复杂应用场景下的管道检测难题提供了可能。本实验聚焦阻碍管道弯曲模态检测的关键问题：管中纯净弯曲模态激励。采用螺旋激励方法在管中激励弯曲模态导波，为管道弯曲模态检测奠定基础。　　实验名称：螺旋载荷下管中弯曲模态导波激励方法研究　　实验原理：基于磁致伸缩效应与导波模态匹配理论，通过铁钴合金条带在正交磁场（永磁体偏置场与线圈交变场）作... ...  查看全文>

　　随着近年来纳米技术的飞速发展，具有独特光学、声学、电学以及磁学等特性的纳米材料常用于肿瘤标志物的特异识别，能有效提高各种影像技术对癌症诊断的灵敏度和准确度，为肝癌的精准诊断提供了重要的参考依据。然而，将纳米技术与超声弹性成像相结合，仍缺乏研究报道。基于磁纳米粒子的超声－电磁耦合弹性成像的新方法研究。该方法是利用磁纳米粒子在脉冲磁场作用下产生磁致振动，并导致周围组织的剪切波传播，通过超声探测粒子振动及剪切波传播即可获得磁纳米粒子的分布及周围组织的弹性信息。　　ATA-3000系列功率放大器在基于磁纳米粒子的超声-电磁耦合弹性成像实验中，与任意波函数发生器、激励线圈构成激励信号源模块，可放大0-100KHz频率的信号。其应用效果体现在：能将激励信号放大... ...  查看全文>

　　UV-CMP抛光机有两种工作模式：连接超声振动信号和关闭超声振动信号接入。UV-CMP抛光机的设备工作步骤如下：第一，超声信号发生器生成一定频率和波形的电信号；第二，超声电信号传输给功率放大器，使电信号达到超声转换装置工作的电压和功率；第三，放大的电信号传输给超声转换装置，使得超声电信号转换成同频率的机械振动。经过上面的三个步骤，CMP抛光机升级为UV-CMP，传统的化学机械抛光也升级为超声振动辅助化学机械抛光。关闭超声信号发生器上的开关，UV-CMP抛光机转换成传统化学机械抛光工作模式。　　信号发生器输出的驱动信号不足以使超声转换装置正常工作。因此还需配置功率放大器，将电驱动信号进行放大。经过放大的电信号可以使超声转换装置正常工作。功率放大器选用... ...  查看全文>

　　实验名称：超声导波在钢轨中衰减特性的研究　　实验方向：超声检测　　实验内容：钢轨作为声传播固体介质，声导管特性良好。所以在可以采用超声信号检测钢轨内部损伤情况。采用机械波作为检测信号，因此基本不受钢轨的电气参数和牵引回流影响，且设备的原理简单，安全可靠，安装和维护方便，设备功耗与其他检测技术相比较低。其适用于对整体道床、隧道、轨道一次参数不良及铁路现场潮湿积水严重等区段进行实时钢轨状态检测，且适用于对长距离无缝钢轨进行断轨检测。　　测试设备：ATA-4012高压功率放大器、任意函数发生器、示波器等。　　实验过程：检测系统一般由压电换能器和信号发射与接收模块姐成。信号发射模块向钢轨上的导波换能器施加高压脉冲激励信号，压电换能器通过逆压电效应产生超声导... ...  查看全文>