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埋地PE管的声学探测方法研究
一、项目进展
创意计划阶段
二、负责人及成员
姓名
学院/所学专业
入学/毕业时间
学号
胡莹波
机电工程学院/测控技术与仪器
2018.9/2022.6
201831034410
赖萃
机电工程学院/测控技术与仪器
2017.9/2021.6
201731034202
李文海
机电工程学院/测控技术与仪器
2017.9/2021.6
201731034210
兰娇
机电工程学院/测控技术与仪器
2018.9/2022.6
201831034311
鹿云峰
机电工程学院/测控技术与仪器
2018.9/2022.6
201831034312
三、指导教师
姓名
学院/所学专业
职务/职称
研究方向
陈波
外国语学院/测试计量技术及仪器
实验师
传感器技术
葛亮
机电工程学院/测控技术与仪器
教授
传感器测量及信息采集技术
四、项目简介
本项目研究设计基于声学对埋地PE管的定位检测装置。重点研究管道声学定位法原理及应用对象。通过对声波定位检测原理仿真，选择合适的声波频段，声波信号电路的处理，及仪器设计，可以快速准确的定位并检测埋地PE管的深度。本项目应用新型技术，建立了更加完善的埋地PE管定位检测系统，能够有效地解决由于PE管强度低，标识和示踪线等经常遭到破坏所导致的施工现场被挖断的事故损失。
西南石油大学
2023-07-18
低辐射薄膜
已有样品/n该项目提供了一种新型低辐射薄膜，分别采用金属薄银层来抑制长波长红外波和短波长紫外波的透射，采用周期性结构来增强可见光波段的透射；对可见光的透射率达到70~96%，对紫外波段的透射率降低到15%、对780nm~1200nm 红外波段的透射率降低到10%以下、对1200nm~3000nm 红外波段的透射率降低到25%以下，层数显著降低，很大程度上缩减了成本，简化了工艺流程。该项目提供的薄膜具有防紫外线、透明和
华中科技大学
2021-01-12
薄膜萃取系统
产品特点：
· 整机功能集成化，外观简洁、大方
· 电气化控制简洁、实用
· 内部结构采用多分区、模块化设计，满足不同工艺下使用要求
· 设备可以整体移动、固定，对于需要在不同环境使用具有较高适用性。
· 操作、维护方便，性能安全可靠
· 可以通过不同的萃取时间、方案，完全模拟出萃取线的过程及其结果
产品应用：
· 开发新的薄膜配方和材料
· 测试新的薄膜表面/添加剂
· 验证薄膜生产工艺条件
· 测试不同萃取方案对于材料的影响
· 萃取后薄膜样品性能测试
· 小批量薄膜生产
技术参数：
· 萃取样品尺寸规格——850mm×850mm
· 样品薄膜厚度——20 - 5000 μm
· 内部分区——3区
· 萃取介质进出——双泵单独控制
· 辅助萃取（可选）——强力超声波发生器
· 设备尺寸—— 1m×1m×1.3m （长×宽×高）
青岛中科华联新材料股份有限公司
2021-09-03
薄膜拉伸机
产品特点：
· 符合人体工程学设计
· 简单、直观的电气化控制
· 通过循环空气或红外加热，薄膜达到精确、可靠的温度
· 通过精准的温度平衡实现完美的工艺控制
· 调试维修方便简单，使用性能可靠
· 可进行纵向、横向或在任何位置的双向同步或异步拉伸
· 可通过不同拉伸速度拉伸薄膜，完美模拟薄膜拉伸流水线工艺
产品应用：
· 开发新的薄膜配方和材料
· 测试新的薄膜表面/添加剂
· 验证薄膜生产工艺条件
· 测试不同萃取方案对于材料的影响
· 萃取后薄膜样品性能测试
· 小批量薄膜生产
技术参数：
· 设备配置——5铗子配置
· 推荐的初始样品膜尺寸——80mm×80mm
· 拉伸比率——10：10
· 最大拉伸尺寸——780mm×780mm（包含铗头区域）
· 拉伸样品膜厚度——20 - 5000 μm
· 拉伸速度——500mm/S
· 最大夹紧力——1000N
· 每一轴拉伸力——2000N
· 设备尺寸——4m×2m×2m（长×宽×高）
· 拉伸样品膜加热系统可到300°C
青岛中科华联新材料股份有限公司
2021-09-03
声学与振动综合测量分析仪器
项目成果/简介:随着各种机械、交通、家电设备的广泛使用，噪声日益成为影响人居环境和身心健康的主要问题之一。因此对上述领域产品的噪声要求不断提高，噪声指标逐渐成为产品的强制性生产标准，各类新型声学材料、降噪设备层出不穷。这些行业对声学测量仪器有着大量的需求，快速推动高端声学测量仪器市场的发展。据相关调查资料显示，全世界每年对声学测量仪器的需求高达百亿美元，而高端市场只被前几名生产厂商垄断。 在国内，由于中国制造业的兴起，以及环保要求的不断提高，航空航天、船舶、高铁、车辆、家电、声学材料、降噪设备等行业对声学测量仪器需求的细分市场高达数十亿美元，因此高端声学测量分析仪器在国内有着越来越广阔的市场。 经过近五年的努力，同济大学声学研究所与上海英波声学工程技术股份有限公司合作，在高端声学与振动测量领域获得了较大的进步，在相关领域获得六项国家发明专利，研制了三款测量设备：GAC/500/600/700，进入量产阶段，面向全国销售。应用范围:应用于航空、航天、航海、高铁、车辆、家电和电声等领域的噪声与振动的测量、分析。本项目所研发的声音与振动综合测量分析仪基本涵盖了国际标准化组织（ISO）和国标（GB）所涉及到的全部声学和振动测量指标。该分析仪具有精度高、速度快、功能全、体积小、操作简便的特点，是进行现场噪声与振动测量及分析的利器。项目阶段:批量生产效益分析:合作研发的声音与振动综合测量分析仪基本涵盖了国际标准化组织（ISO）和国标（GB）所涉及到的全部声学和振动测量指标。该系列采用数字化测量与分析技术，高度整合了当今的声学与振动测量技术、计算机技术、信号处理技术和信息通讯技术的成果，将传感器、采样卡、 计算机和数字仪器系统集成于一体，可直接得到目标量的测量结果，现场生成测试报告，并对测量数据进行深入分析，显著提高了测量的效率和精度和能力。测量仪器具有精度高、速度快、功能全、体积小、操作简便的特点，并具有良好的开放性。
同济大学
2021-04-10
声学与振动综合测量分析仪器
随着各种机械、交通、家电设备的广泛使用，噪声日益成为影响人居环境和身心健康的主要问题之一。因此对上述领域产品的噪声要求不断提高，噪声指标逐渐成为产品的强制性生产标准，各类新型声学材料、降噪设备层出不穷。这些行业对声学测量仪器有着大量的需求，快速推动高端声学测量仪器市场的发展。据相关调查资料显示，全世界每年对声学测量仪器的需求高达百亿美元，而高端市场只被前几名生产厂商垄断。 在国内，由于中国制造业的兴起，以及环保要求的不断提高，航空航天、船舶、高铁、车辆、家电、声学材料、降噪设备等行业对声学测量仪器需求的细分市场高达数十亿美元，因此高端声学测量分析仪器在国内有着越来越广阔的市场。 经过近五年的努力，同济大学声学研究所与上海英波声学工程技术股份有限公司合作，在高端声学与振动测量领域获得了较大的进步，在相关领域获得六项国家发明专利，研制了三款测量设备：GAC/500/600/700，进入量产阶段，面向全国销售。
同济大学
2021-02-01
一种缺陷态结构声学超材料板
本发明公开了一种缺陷态结构声学超材料板，包括弹性薄膜，两块复合材料板以及若干个质量片，其中，两块所述复合材料板分别粘接于弹性薄膜上下两侧，所述复合材料板上设置有周期性排列的开口，若干个所述质量片分别设置于开口处的弹性薄膜上，所述质量片在分布中具有缺陷态结构。本发明提供的缺陷态结构声学超材料板，结构简单，设计性好，所使用基础材料皆为常规材料，易于批量化加工、生产，值得在业内推广。
西南交通大学
2016-10-19
一种声学超材料悬置隔振结构
本发明公开了一种声学超材料悬置隔振结构，该悬置隔振结构由弹性薄膜以及设置于弹性薄膜上下两侧的两块包裹层呈弓字形折叠而成，所述包裹层上设置有周期性的开口，每个开口处的弹性薄膜上设置有质量块。本发明提供的声学超材料悬置隔振结构，兼具多层阻尼减振及声学超材料隔振功能，具有低频振动衰减能力强、易于实现选频衰减等突出优点。弓字形折叠板结构可以满足大范围的悬置刚度设计需求，且无高频硬化问题。整体而言，结构简单，设计性好，且所使用基础材料皆为常规材料，易于批量化加工、生产，值得在业内推广。
西南交通大学
2016-10-19
锅炉炉膛温度场声学可视化技术
成果介绍
成果名称：锅炉炉膛温度场声学可视化技术
成果参与单位：华北电力大学
成果完成人：沈国清
炉内温度场的分布是反映燃烧过程的重要参数，直接影响到锅炉的安全性和经济性。炉膛温度作为反应炉膛内部燃烧情况最直接、最及时、最重要的参数，是燃煤锅炉安全高效环保运行最主要的控制参数，是垃圾焚烧炉二噁英排放最主要的控制手段，是SNCR优化最直接的运行依据，是钢铁、冶炼等工艺环节提高成品率最关键的控制参数。
由于炉膛处于高温、高尘、超大空间、湍流等复杂恶劣的测量环境，接触式测量技术不断出现结焦、温度漂移、短时间内烧毁等问题，更换频繁、维护工作量大。常规接触式测量技术难以在炉膛高温测量上持久应用，以致炉膛温度测量难以实现连续准确实时监测，燃烧调整赖以依靠的炉膛温度参数处于“缺失”状态，炉膛燃烧成为了运行调整的“黑匣子”。现有的垃圾焚烧炉脱硝普遍采用SNCR脱硝工艺，没有精确的温度窗口检测手段，喷氨调节无温度场分布数据依据，脱硝效率低，氨逃逸量高。
温度场声学可视化技术作为一种非接触式测量方法，对测量环境要求不苛刻，能直观、及时的反应炉内温度场分布，实现炉内高温、多尘、湍流等恶劣环境下的实时在线测量，也可以为喷氨调整提供最直接的温度窗数据，提高脱硝效率，减少氨逃逸量。
创新点
能够给出实时的二维温度场信息，包括区域温度图、等温线图和三维温度立体图，运行稳定可靠。便于运行人员及时判断温度分布和火焰中心是否偏移，防止水冷壁局部过热超温。通过使用该技术，为机组的燃烧优化调整提供了参考，降低煤耗，节省燃料成本；延长面命，节省换管费用；减少锅炉NOx排放，节省脱硝成本。
市场前景
自主研发的声学测温系统性能价格比优于国外同类系统。系统价格仅为国外同类产品的一半，系统的测量精度、温度场分辨率、稳定性等性能指标均优于采用国外产品和技术。在系统软硬件升级、备品备件供应、售后服务与人员培训等方面具有明显的优势与市场竞争力。
应用案例
获奖情况
华北电力大学
2023-07-13
主导热输运的声学支具有强烈的液体特征
物体中的热输运过程是由组成粒子单元的微观碰撞来实现的，凝聚态物理习惯用声子的散射来表征这一过程。通常，固体中的热传导既有横波又有纵波声子的参与，而液体中由于缺乏切向作用力因此其热输运仅由轴向的纵波声子来实现。因此，通常情况下，固体的导热效果比液体强。本研究成果报道了在具有奇特夹层结构的AgCrSe2晶体中其热传导具有液体的特性，因而具有极低的热导率。AgCrSe2是Ag原子层和CrSe6八面体层沿着c方向堆垛成的六角晶系结构，其中，Ag离子有两种占位。在低温下，Ag离子完全占据I位，随着温度增加，部分Ag离子具有足够的能量从而扩散至II位，从而在约450度完成有序-无序相变，即：在这个温度点后，Ag离子分别有50%几率占据I位和II位，晶体结构亦从R3m变为R m。运用变温中子/X射线衍射测出的声子谱表明，正是由于CrSe6八面体层间的Ag离子发生的有序-无序相变，AgCrSe2晶体中的横波声学支（TA）被完全抑制，而纵波声学支（LA）声子亦被强烈散射，此即：主导热输运的声学支具有强烈的液体特征。同时，密度泛函微扰理论（Density functional-perturbation theory）的计算亦表明，反映Ag离子振动的横波声学支（TA）和Ag离子有序-无序占位引起的固有扰动具有竞争关系，随着温度升高，TA支逐渐减幅，直至完成相变后被完全抑制。 本项研究还揭示了这一奇特的横波声学支被抑制的现象（固体的类液态热输运）也普遍存在于一系列具有类似层状结构的化合物之中，即：在van der Waals间隙中存在重元素插层晶体结构的化合物。这将极有可能重塑人们对物质中热输运的基本认知，并将对热电材料电声输运性能的提升提供良好的思路和契机。
南方科技大学
2021-04-13