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[期刊] 实验技术与管理
[作者]
徐晓滨 李果 方丹枫
设计了基于低频声波共振的液位测量系统。该系统由硬件数据采集装置与软件信息处理模块组成,硬件数据采集装置实现声波信号的发送和接收,软件信息处理模块实时地处理接收到的声波信号。该实验系统涵盖了扫频信号的发生、声波信号的采集、温度数据的采集、共振频率的提取、液位信息的计算及显示,有助于学生对声波的衍射和共振的原理有更加深入的了解,掌握硬件设计以及开发的基本流程,提高学生的软、硬件设计的能力。
关键词：
液位测量 声波共振 状态监测
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
袁丽 崔振东 张忠良
共振柱作为土动力学实验教学以及科学研究的重要设备，主要用来测试土的动力参数。目前共振柱实验在设备标定和试样安装方面存在一些问题，导致测试结果不可靠。该文基于扭转激振方式，通过推导Stoke固定-自由型共振柱的测试原理，以及不同标定棒以及附加块的重复标定实验，获得了具有不规则形状驱动系统的质量惯性矩，并对该共振柱实验设备进行了标定；通过共振柱测试软黏土的剪切模量，与动三轴和弯曲元测试结果进行了对比，得到共振柱与动三轴在应变重合范围内的剪切模量相同，以及在小应变范围的剪切模量与弯曲元测试结果接近的结论。
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
崔小斌
根据声学亥姆霍兹共振器原理,设计了基于亥姆霍兹共振腔和薄膜耦合结构的声能发电机,可以有效地将声波振动能量转换成电能。声能发电机同时利用了声学亥姆霍兹腔共振和薄膜材料的共振,因而具有较宽的工作带宽。此外,该发电机是一种亚波长的声能回收装置,在实际应用中易于实现器件的小型化。这个实验既可用于物理类专业本科生"中级物理实验"课程以弥补声学类实验的不足,也有利于学生了解学科前沿,还有助于培养和提高学生的综合科学能力和素质。
关键词：
亥姆霍兹腔 声能发电机 能量回收
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
陈树军 李文亮 唐迎春 刘永强 付越 夏莉
为了探究电容式液位计在液氮绝热气瓶液位测量中的精度及相对误差变化规律,利用单电容和三电容液位计进行液位测量实验,并与称重实验进行对比验证。结果显示:单电容和三电容液位计的相对误差分别为4.9%和1.9%,单电容液位计相比目前应用的圆筒电容液位计平均测量精度已提升了5%左右,三电容液位计测量精度较单电容提高3%。从信号变送器的设计方面分析精度提高的原因为三电容液位计对液氮介电常数进行了精确修正,探究得到电容液位计相对误差的变化规律及原因。实验中使用的电容液位计还可用于液氢、液氧以及液化天然气等低温容器的液位测量中,能够促进低温液体在各领域中的应用推广。
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
尹教建 尹超凡 孙上饶 曹丹平 王文军 王玉斗
为将原理抽象、系统复杂的分布式光纤声波传感（DAS）系统引入物理实验教学，基于MATLAB/Simulink软件开发了DAS系统仿真实验。首先设计直接探测式DAS系统结构，然后给出激光器数学模型、分布式光纤背向瑞利散射数学模型、扰动施加数学模型和光电探测器数学模型，最后搭建Simulink仿真实验平台。基于开发的仿真实验，仿真了不同参数下的DAS系统特性，结果表明，随着激光器线宽和频移率的增加，探测信号中的噪声强度近似线性增大，在系统中加入光放大器能够提高探测信号的信噪比，克服光电探测器的噪声干扰。该仿真实验操作简单、现象直观，可以使学生直观地接触光纤传感的前沿技术，更好地理解DAS系统的工作原理与动态特性，激发学生的实验兴趣，提高其编程能力和分析应用能力。
[期刊] 清华大学学报(自然科学版)
[作者]
张云 梁光顺 曹聪 唐志勇
曲轴处的润滑状态关系到内燃机的性能。该文研发了一种基于超声波反射信号的曲轴油膜厚度测量系统以实时监测油膜厚度的变化。基于声学理论,导出多层介质中油膜厚度与声反射系数的关系,并给出弹簧模型、共振模型和相移模型的使用方法。针对曲轴油膜厚度在0～50μm的约束,采用中心频率为1.056 MHz的超声双晶直探头来产生和接收超声信号,加工出具有4道不同深度环形槽的长轴来获取油膜厚度与声反射信号频谱峰值的函数关系。所拟合的线性模型被嵌入Lab VIEW软件中用于计算油膜厚度。经检验,该测量系统的测量相对误差在10%以内,能较好地测量油膜厚度。
[期刊] 中国农业大学学报
[作者]
陈小强 刘元坤 刘京诚 王宗庆 严凡婷
运用大型模拟仿真软件ANSYS计算出柑桔大实蝇的固有频率约为55Hz,对比研究共振声波对柑桔大实蝇行为效应和寿命影响,探讨共振声波技术防治柑桔大实蝇的可行性。1)采用声强120dB,频率分别为55、100、180和300Hz的声波分别辐照30min,记录柑桔大实蝇的行为反应。结果表明:经低频声波辐照,柑桔大实蝇会产生不适反应,如头部不停摇晃,双翅快速摆动,并伴有肢体不停摩擦头部和尾部,趋向于活动在声强低的区域等。共振声波辐照下,柑桔大实蝇具有显著的趋避反应,有效趋避率达36.48%。2)采用频率55Hz,声强分别为120、110、100、90和80dB的声波分别辐照30min,记录柑桔大实蝇的...
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
马金玉 张涛 马凤鸣 谢东晖 马彦青
以训练学生工程开发规范性、提高学生创新精神和实践能力为目标,开发设计了自主跟踪行李箱的超声波测控系统实验。该实验应用性和拓展性强,有利于学生创新运用专业知识和技能,正确灵活制订方案。采用CDIO-OBE教学理念,在充分发挥学生的主动性和积极性的同时,培养学生创新实践、团队合作和表达能力。
[期刊] 中国农业大学学报
[作者]
张光跃 刘龙申 沈明霞 张宏 OKINDA Cedrick Sean 陈光炜
针对目前养殖业对母猪分娩时间的判断主要通过人工观察,不仅工作繁杂,而且易受饲养员主观经验影响等问题,设计一种基于超声波传感器和无线传感网络的母猪产前行为监测系统。该系统通过节点采集母猪产前头部、背部、尾部活动量的距离信息,将采集到的距离数据实时发送到网关节点,网关节点将距离信息转发到服务器。服务器端采用K-means聚类算法进行行为识别与分类。试验结果表明:系统能够快速采集母猪身体活动量的距离信息并对母猪行为进行分类,能够检测出母猪筑窝、站立、躺卧等行为,正确率为90.47%,系统工作稳定。提出了一种非接
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
高浩哲 池水莲 陈昕 张玉霞
提出了两种扫场信号的测量方法,给出了公式推导和分析;进行了测量,给出了误差分析,并且对实验中读取共振信号时,共振吸收峰应该对着三角波的波峰还是波谷的问题给出了判断和解决方法,提高了实验的准确度和可操作性。该文的研究扩展了实验内容,有利于提高学生的创新能力。
关键词：
光泵磁共振 扫场信号 共振信号
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
李松 史天长 张晓光
设计了基于调频连续波（FMCW）雷达的煤仓料位监测系统。该系统以IWR1843作为信号处理和控制核心，通过对调频连续波反射信号在DSP上进行高精度雷达数据处理，通过ARM进行任务调度控制雷达系统工作，并把结果传至用Qt Creator编写的煤仓监测系统软件。实验结果表明，该系统可实现对煤仓料位信息的高精度实时监测，煤仓满仓、空仓自动报警以及历史煤仓料位信息保存等功能。
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
赵璇 李孟 王小兰 张志广 郑晓珂 冯卫生
液体核磁共振波谱仪得到广泛应用,在其使用方面需进一步加强规范管理和日常维护。总结了核磁共振实验室维护和管理的原则以及近4年在操作、维护、管理上遇到的问题,提出了解决方法,并对仪器进行了更深一步的探索,以求发现新的核磁共振研究模式,使其在科研和教学中发挥更广泛的作用。
关键词：
核磁共振波谱仪 规范管理 日常维护
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
杨宏伟 高翔 邵圣杰 胡欣瑞 许恒誉
应用物理学中的液体压强与液体深度的关系,以及物体变形与电阻改变的关系,通过测量一定液体深度处的变形电阻的电流值及该深度下的压强值,从而测出液体深度,再利用单片机计算和显示其液体深度等参数。经检验,达到了较高的测量精度,可以满足一般的工农业生产应用。将该实验应用于物理教学实验,还可以让学生学习和巩固流体力学、电学和固体力学等学科的知识。
关键词：
液体深度 压强 电阻 单片机
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
单明广 熊雪芬 刘彬 钟志
为了对物体产生的微弱振动频率进行测量,该文提出了基于视频放大的非平稳微振动测量方法。该方法首先使用摄像机拍摄物体振动视频并将微振动可视化,进而从视频中提取物体振动频率信息。具体地,首先采用基于灰度空间的欧拉视频放大(Euler video amplification based on gray space, EVM-GS)方法将视频中肉眼难以分辨的微弱振动放大到人眼能够明显观察的幅度;然后通过基于灰度值帧差的最佳分析区域选择算法确定分析区域,对该区域使用空间滤波对视频图像去噪以及减小待处理数据量;最后使用基于S变换的非平稳信号分析方法(non-stationary signal analysis method based on S transform,NSS-S)提取振动频率。实验结果表明,该测量方法能将微振动可视化,并实现非接触式的无损测量,所测振动频率结果准确。
关键词：
微振动测量 视频放大 空间滤波 S变换
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
邱宇 邵帅 杨德超 王晓娜
设计了一套基于摩擦发电测量系统,实现了对摩擦发电器件的电压、电流等电学信息实时检测和处理分析。该测量系统以LabVIEW为软件开发平台,通过计算机程序控制电机驱动模块,测量被测摩擦发电机的输出信号,并将采集到的数据发至计算机,实现采集数据的实时显示、自动进行数据处理、数据存储等功能。实验结果表明,设计的摩擦发电测量系统具有综合性强、检测信号稳定、操作简单、软件扩展性好等优点,满足为学生提供了一个自主学习和创新设计的平台的基本需要。
关键词：
摩擦电 测量系统 机械能 LabVIEW
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