基于声阻抗分析的任意曲率容器压力测量系统及测量方法技术方案

技术编号:44497111 阅读:15 留言:0更新日期:2025-03-04 18:04
本发明专利技术公开了一种基于声阻抗分析的任意曲率容器压力测量系统及测量方法,该系统包括测量组件、电源单元、控制单元、信号源、数据处理单元、数据输出单元和校准组件,测量组件包含用于发射超声波的超声换能器和用于接收超声波信号的超声换能器,二者安装在容器外表面上,不需要对容器进行结构性破坏,控制单元负责激励超声换能器并调控其工作参数,数据处理单元接收并处理超声波信号,通过数学模型分析计算测量数据,最终输出容器压力测量结果,电源单元和数据输出单元分别为系统供电及提供测量结果的实时显示或远程传输功能。采用本发明专利技术基于声阻抗分析可以实现对任意曲率容器压力的精准测量,可以提高超声波测量容器压力的可靠性和精度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及超声检测与测量,尤其涉及一种基于声阻抗分析的任意曲率容器压力测量系统及测量方法


技术介绍

1、在工业生产与科学研究中,对容器的绝对压力进行精准测量是一项至关重要的技术,广泛应用于压力容器检测、气体储存监控及mems传感器设备状态评估等领域。现有的压力测量方法,包括依赖于机械式压力计或基于电阻、电容等原理的压力传感器的传统接触式压力测量方法;利用光纤传感器或干涉仪,通过测量光在不同介质中的折射、干涉或散射特性,实现压力参数的反演的光学压力测量方法;以及通过分析超声波在介质中的传播行为(如衰减、反射和透射特性),能够无损地反演目标介质的物理参数的声学方法。

2、然而传统的接触式压力测量方法容易对容器的结构完整性进行破坏;现有的光学压力测量方法通常适用于规则几何形状的容器,对于具有复杂曲率的容器,其光路设计和建模复杂度显著增加,难以满足精准测量的要求;现有的声学方法也主要针对规则几何结构的容器,对于复杂曲率的容器尚未形成完善的测量方案,特别是在复杂曲率条件下,超声波信号经过多次反射和透射后,其能量显著衰减,接收端信号强度大幅下降,导致本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于声阻抗分析的任意曲率容器压力测量系统,其特征在于,包括测量组件、电源单元、控制单元、信号源、数据处理单元;其中,所述测量组件包括至少一个发射端超声换能器、至少一个接收端超声换能器、外部传感器;

2.如权利要求1所述的基于声阻抗分析的任意曲率容器压力测量系统,其特征在于,所述系统还包括数据输出单元以及校准组件,所述测量组件还包括信号调理单元;

3.如权利要求1所述的基于声阻抗分析的任意曲率容器压力测量系统,其特征在于,所述入射角满足以下条件:

4.如权利要求3所述的基于声阻抗分析的任意曲率容器压力测量系统,其特征在于,在所述数据处理单元中,所...

【技术特征摘要】

1.一种基于声阻抗分析的任意曲率容器压力测量系统,其特征在于,包括测量组件、电源单元、控制单元、信号源、数据处理单元;其中,所述测量组件包括至少一个发射端超声换能器、至少一个接收端超声换能器、外部传感器;

2.如权利要求1所述的基于声阻抗分析的任意曲率容器压力测量系统,其特征在于,所述系统还包括数据输出单元以及校准组件,所述测量组件还包括信号调理单元;

3.如权利要求1所述的基于声阻抗分析的任意曲率容器压力测量系统,其特征在于,所述入射角满足以下条件:

4.如权利要求3所述的基于声阻抗分析的任意曲率容器压力测量系统,其特征在于,在所述数据处理单元中,所述反射系数通过以下公式进行计算:

5.如权利要求4所述的基于声阻抗分析的任意曲率容器压力测量系统,其特征在于,所述待测容器内表面总的反射次数通过以下公式求...

【专利技术属性】
技术研发人员:杨庆喜陈仕琳陈肇玺
申请(专利权)人:中国科学院合肥物质科学研究院
类型:发明
国别省市:

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