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超声电机
超声电机是一种新型的微电机，超声电机不同于传统的电磁电机：它没有磁场，不依靠电磁相互作用来转换能量，而是利用压电陶瓷逆效应和超声振动，将材料的微观变形通过机械共振放大和摩擦耦合转换成转子（旋转型）或滑块（直线型）的宏观运动。
一、项目分类
关键核心技术突破
二、成果简介
超声电机是一种新型的微电机，超声电机不同于传统的电磁电机：它没有磁场，不依靠电磁相互作用来转换能量，而是利用压电陶瓷逆效应和超声振动，将材料的微观变形通过机械共振放大和摩擦耦合转换成转子（旋转型）或滑块（直线型）的宏观运动。
本项目已获得2013年度国家技术发明奖二等奖，获授权国家专利31项，研制了15种直线电机及4种精密定位平台，实现了大行程（20-100毫米）、高位移分辨率（<50纳米）、高定位精度(0.36微米)、高加速度（5－10g），已达到国际同类产品的先进水平，部分指标超过国际同类产品的先进水平。
本团队的超声电机在月面上一直运行稳定，使我国成为了继美国之后的第二个将超声电机应用到外星球的国家，同时也是第一个将超声电机应用到月球上的国家。团队起草的“超声电机技术国家标准”已与2019年实施。
创新点及主要技术指标
1.结构简单、紧凑、转矩/重量比大（5-10倍）；
2.低速大转矩，可实现直接驱动（不需齿轮箱）；
3.响应快（毫秒级），控制性能好；
4.断电自锁（能获得较大的自锁力矩）；
5.不产生磁场，亦不受外界磁场干扰；
6.低噪声运行﹝＜45dB）；
7.可以在真空环境下工作（真空度可达10-6 Pa）；
8.形状可以多样化：圆形、方形、空心等等
9.应用温度区间扩大到-55°C至120°C
10.重量仅45g，是同类型电磁电机重量的十分之一。
三、知识产权及获奖
获国家技术发明二等奖等3项国家奖。
四、成果图片
图1 15种拥有自主知识产权的系列直线压电电机
图2 应用于嫦娥五号的超声电机
图3 旋转型超声电机实际应用
南京航空航天大学
2022-08-12
超声雾化
底座尺寸400*300*70mm,模具一体成型，两端呈弧形，上翘47度，两面四角注塑有1.5mm脚垫，长度25*25mm，仪器整体高度240mm，上面装有1只圆形的雾槽直径为220mm，高度为65mm，厚度4mm，雾槽由1个支架为120*120*78mm的托起，雾槽中心位置装有一个直径100mm，高度80mm，厚度3.5mm的水槽，水槽内部装1只超声波雾化装置，使用电源DC24V，2A，电源总开关型号KCD1-105 耐压400V，探究超声波是怎么把水变成雾气。
石家庄市艾迪科教设备有限公司
2021-08-23
一种基于激光超声的板材厚度在线检测及调整系统
一种基于激光超声的板材厚度在线检测及调整系统，包括板材辊压机构与板材厚度在线检测机构，板材辊压机构包括上辊轮、下辊轮、上下辊轮间距调整机构、以及PLC控制系统，板材厚度在线检测机构包括光路系统集成、高温检测计、数据采集系统集成、以及数据处理系统集成，数据处理系统集成将峰值混叠、背景噪声复杂的双极性信号转换成峰值清晰、背景噪声小的单极性信号，从而准确获得纵波、横波前两次到达板材上表面O点处的时间进而计算板材厚度值，将测得的板材厚度值与PLC控制系统内的板材预设厚度值进行比较，通过PLC控制系统对伺服电机发送正转/反转运动指令，从而调节上辊轮相对下辊轮的间距以使板材厚度值与板材预设厚度值一致。
浙江大学
2021-04-11
一种基于激光超声的板材厚度在线检测及调整系统
一种基于激光超声的板材厚度在线检测及调整系统，包括板材辊压机构与板材厚度在线检测机构，板材辊压机构包括上辊轮、下辊轮、上下辊轮间距调整机构、以及PLC控制系统，板材厚度在线检测机构包括光路系统集成、高温检测计、数据采集系统集成、以及数据处理系统集成，数据处理系统集成将峰值混叠、背景噪声复杂的双极性信号转换成峰值清晰、背景噪声小的单极性信号，从而准确获得纵波、横波前两次到达板材上表面O点处的时间进而计算板材厚度值，将测得的板材厚度值与PLC控制系统内的板材预设厚度值进行比较，通过PLC控制系统对伺服电机发送正转/反转运动指令，从而调节上辊轮相对下辊轮的间距以使板材厚度值与板材预设厚度值一致。
浙江大学
2021-04-13
一种用超声波检测混凝土结构斜裂缝的方法
本发明公开了一种用超声波检测混凝土结构斜裂缝的方法，首先利用超声波检测仪 对混凝土结构的完好区域进行不跨缝的声时测量，并计算出超声波的声速值 v、发射探 头和接收探头内边缘间距与超声波实际传播距离之间的差值 a；再跨缝测量。通过逐步 移动接收探头的方式确定最小声时值 t，并记录下此时发射探头与接收探头的内边缘间 距 l，根据公式 l’＝l+|a|计算出此时的超声波的实际传播距离 l’；利用公式 hc=ν 2t2-l′2/2νtt 计算出裂缝的深度 hc。本发明的方法操作简便，并且误差较小。
同济大学
2021-04-13
一种自感知工作点的电磁超声检测方法及装置
本发明公开了一种自感知工作点的电磁超声检测方法及装置， 该方法包括步骤:S1、将线圈放于构件上方，将永久磁铁放置于线圈 上方，在构件中激励超声导波信号;S2、调节永久磁铁与被检构件间 的提离，在不同提离下采集超声导波信号并转换为检测信号，确定其 首个非电磁脉冲信号峰峰值;同时采集不同提离下表征磁场强度的电 压;S3、确定上述峰峰值的最大值，将其对应的提离作为基准工作提 离，寻找邻近提离作为工作提离;S4、在基准工作提离与工作提离中 确定最小提离和最大提离对应的电压，生成最佳工作电压区间，根据 该区间
华中科技大学
2021-04-14
一种用于外露式管道电磁超声自动检测爬行器
本发明提供一种用于外露式管道电磁超声自动检测爬行器，包括驱动轮环形支架、驱动轮组件、控制器总成、辅助轮组件、滑行支座、万向连接组件、辅助轮环形支架及探头组件。通过控制器总成控制驱动轮内部外转子电机，并通过万向连接组件拖动辅助轮；利用永磁铁与管壁间的磁力实现爬行器吸附并提高运动稳定性；采用两个周向布置的电磁超声探头，并通过控制器总成中的激励/ 接收模块实现管道缺陷自动检测。本发明可用于电力、石化、供水等行业的压力运输管道在线自动超声无损检测，适用于水平、竖直、倾斜等不同布置的外露式管道，能自适应越过
长沙理工大学
2021-01-12
超声止血仪
超声止血仪是超声外科手术刀的一种，用于切割、移植重要的脏器和大血管，具有切口小、出血少、术后恢复快等优点。超声止血仪的原理是通过超声频率发生器使金属刀头以超声频率进行机械振荡，将与之接触组织中的水分子汽化、蛋白质氢键断裂、细胞崩解、达到切开或者凝固组织的效果。超声止血仪既能用于切割又能用于凝固血管，可以直接凝固直径达2mm的血管。由于手术中产生烟雾很少可以明显改善手术视野，同时又没有电流通过患者身体，因此，可以安全地在重要的脏器和大血管旁边进行分离切割手术。我国现有县级以上医院上1.5万家，预测我国有1000台的超声止血仪潜在市场，每台售价按30万元人民币计，将有3.0亿元人民币销售额。将成本降至10万元人民币，五年销售500台，约有1.0亿元人民币的利润。
北京理工大学
2021-04-13
超声定向音箱
是一款参量阵扬声器，具有超强指向性，能有效避免声波向上游传播，确保在正前方位置能够清晰获取语音信息，突破性地实现“让声音，像手电筒的直射光一样，定向传播”，自动音频分区，打造全新独特的视听体验。
江苏中协智能科技有限公司
2021-02-01
超声精密加工系统
1、技术原理：在刀柄或主轴内部嵌入超声换能器，通过电磁感应无线传输驱动换能器，在发生器驱动下，在刀具末端产生高频率机械振动，辅助旋转能量，提高加工效率与刀具寿命。2、主要参数： 频率：20-130kHz；功率：
哈尔滨工业大学
2021-04-14