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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
地铁隧道病害检测系统
近十余年，随着我国城市建设的大发展，我国新建了大量地铁隧道投入运营使用。已建隧道普遍存在不同程度的隧道衬砌裂缝、变形以及渗漏水等病害，这些病害会严重危及行车安全，需对隧道的健康状况进行全面定期检测。
地铁隧道病害检测系统包含8组线扫相机模块，全方位采集隧道衬砌表面图像，精度0.2mm；采用AI识别算法，快速识别病害类型；高精度定位系统，实现病害精准定位；电控轨道车，速度5-30km/h,能满足快速信息采集要求。只需一名操作人员，一次通行即能完成隧道衬砌表面裂纹、脱落、渗水等病害的采集识别，达到快速、高精度检测的目的。
太原科技大学
2021-05-04
波前像差检测实验系统
本发明公开了一种波前像差检测实验系统，包括模拟眼球、微透镜阵列、观察屏、水平光具座、光源、会聚透镜和圆柱状培养盘，模拟眼球安装在水平光具座上，微透镜阵列和观察屏均通过高度可调节的安装支架安装在水平光具座上；会聚透镜的外周直径与圆柱状培养盘的圆面直径相等，圆柱状培养盘采用透明材料制作且其一端圆面上蒙有硅胶，模拟眼球一端设置有可拆卸安装会聚透镜或圆柱状培养盘的圆孔安装位，光源安装在模拟眼球内壁，当会聚透镜安装在模拟眼球上时，光源位于会聚透镜的焦点处，当圆柱状培养盘安装在模拟眼球上时，其蒙有硅胶一端位于远
安徽建筑大学
2021-01-12
波前像差检测实验系统
本实用新型公开了一种波前像差检测实验系统，包括模拟眼球、微透镜阵列、观察屏、水平光具座、光源、会聚透镜和圆柱状培养盘，模拟眼球安装在水平光具座上，微透镜阵列和观察屏均通过高度可调节的安装支架安装在水平光具座上；会聚透镜的外周直径与圆柱状培养盘的圆面直径相等，圆柱状培养盘采用透明材料制作且其一端圆面上蒙有硅胶，模拟眼球一端设置有可拆卸安装会聚透镜或圆柱状培养盘的圆孔安装位，光源安装在模拟眼球内壁，当会聚透镜安装在模拟眼球上时，光源位于会聚透镜的焦点处，当圆柱状培养盘安装在模拟眼球上时，其蒙有硅胶一端位
安徽建筑大学
2021-01-12
钢轨表面擦伤检测系统
本系统是在国家863计划资助下，由铁道科学研究院和北京交通大学联合研制的高速智能检测系统。该系统由高速采集子系统，卷宗存储子系统和智能识别子系统三部分组成。 1.高速采集子系统通过高速线阵扫描相机和光电编码器实现等距离、无遗漏和无叠加的钢轨表面图像获取； 2.卷宗存储子系统 实现检测线路海量多源信息（视频、里程和GPS等信息）的单一文件存储，并提供实时的视频检索功能； 3.智能识别子系统 应用先进的图像处理和模式识别技术实时检测钢轨表面擦伤。系统特点： 面向高速铁路的钢轨表面擦伤检测系统具有如下显着特点： 1.速度快，理论上检测列车运行速度在 260km/h条件下可以实现实时检测； 2.准确率高，在实验条件下，漏检率小于3%； 3.鲁棒性强，在不同天气条件下本系统能保持高性能稳定工作。
北京交通大学
2021-04-13
高精度视觉检测系统
高精度视觉检测系统具有自动瞄准、自动调焦、自适应调整光强、自动图像分割和自动目标识别等功能，并可根据客户要求定制附加功能，系统性能指标和功能与国外同类产品相当，价格远低于国外同类产品。 本系统适用于现代化工业产品关键尺寸的高精度在线和离线检测，可作为产品品质保证的最终检测设备，也可与加工生产设备集成为一体构成生产过程的实时反馈环节。 本测系统具有通用性强、精度高、效率高、能与柔性制造系统相连接等优点，可广泛应用于航空航天、机械、家电和汽车等生产和计量测试领域。
北京航空航天大学
2021-04-13
分立器件视觉检测系统
根据工业现场的实际特点，搭建了机器视觉的检测系统。采用优化的图像预处理、图像 分割、边缘信息提取及相关参数整定检测方案，对分立器件管脚几何参数进行判断，检测结 果达到企业的应用标准。采用标签图像预处理、分割、特征提取技术与 BP 神经网络特征识 别技术相结合，成功的解决了标签检测问题。该系统经工业现场应用，被证明可以达到企业 对于分立器件管脚几何形状的检测要求，得到了企业的肯定。
南京工程学院
2021-04-13
砂型缺陷智能检测系统
基于机器视觉、图像处理等人工智能技术，开发了砂型缺陷智能检测系统，通过高精度弱纹理表面分析技术，实现铸造砂型的高精度、高速、全类型的缺陷自动检测功能，代替人工目视检测，减少或避免误检、漏检造成的损失。本产品核心的高精度表面纹理分析技术不仅可用于砂型缺陷检测，也可用于其他产品或工件的表面缺陷检测。
砂型缺陷智能检测系统主要功能如下：
支持扒型、裂纹、缺料、型板粘砂、小砂块掉落、多料、垫箱等全类型的缺陷检测和分类
精确检测出缺陷尺寸，检测精度可到毫米级
支持砂型件号/日期等信息的文字识别
缺陷数据的统计分析功能
大数据看板，大屏展示，数据远程查看
缺陷判别标准自主学习功能
产线联动报警，MES系统数据对接
24小时不间断运行，断电状态下数据不丢失
界面简洁大方，交互便捷友好，支持用户手动设置缺陷标准
山东产业技术研究院（青岛）
2023-05-16