近年來,超聲波技術(shù)早已應(yīng)用于工業(yè)領(lǐng)域的方方面面,在除垢、清洗、催化等方面有著廣闊的發(fā)展空間。在超聲波除垢方面,利用了超聲波在液體中產(chǎn)生的空化效應(yīng)。超聲波在液體中發(fā)生空化效應(yīng)時(shí),能對(duì)污漬進(jìn)行清洗。聲強(qiáng)較強(qiáng)的位置的能量較大,污漬剝離效果更強(qiáng)。所以在實(shí)際應(yīng)用中,需要確定清洗槽中的聲強(qiáng)場(chǎng)分布,根據(jù)聲強(qiáng)分布擺放器件,這樣才能夠?qū)ζ骷那逑葱Ч_(dá)到高效率。針對(duì)目前存在的測(cè)量聲強(qiáng)點(diǎn)有位手動(dòng)測(cè)居多,并且尚無對(duì)聲強(qiáng)場(chǎng)插值重構(gòu)有一個(gè)好的方法等方面,本文展開了如下相應(yīng)的研究:(1)為了能夠高效率高精度的測(cè)量出分布點(diǎn)的聲強(qiáng)以及其他更多的信息,本文搭建了一套三維行走機(jī)構(gòu)。行走機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)通過步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電動(dòng)滑臺(tái),電機(jī)驅(qū)動(dòng)器采用THB7128驅(qū)動(dòng)器,主控芯片采用K60。開發(fā)了下位機(jī)軟件,實(shí)現(xiàn)了手動(dòng)微調(diào)和精確定位的功能,同時(shí)開發(fā)了上位機(jī)軟件,實(shí)現(xiàn)了對(duì)機(jī)構(gòu)行走路徑的設(shè)定及自動(dòng)行走功能。(2)利用行走機(jī)構(gòu)和超聲波工具頭測(cè)得所需數(shù)據(jù)之后,利用三維重構(gòu)算法對(duì)其進(jìn)行重構(gòu)。本文采用了對(duì)測(cè)得的聲強(qiáng)數(shù)據(jù)進(jìn)行反距離加權(quán)插值重構(gòu)的方法,并將該方法與目前常用的正弦插值重構(gòu)方法進(jìn)行對(duì)比。(3)最后本文提出了基于遺傳算法的徑向基函數(shù)插值算法對(duì)聲強(qiáng)場(chǎng)進(jìn)行三維重構(gòu)。在遺傳算法中有三個(gè)基本因子,分別為選擇、交叉和變異。徑向基函數(shù)有許多種可以選擇,本設(shè)計(jì)中采用逆MQ函數(shù)。通過對(duì)比應(yīng)用于聲強(qiáng)重構(gòu)的正弦插值算法,在重構(gòu)圖形、插值與真實(shí)值方差和重構(gòu)時(shí)間上進(jìn)行分析,得知基于遺傳算法的徑向基函數(shù)插值算法的方案更容易判斷,并且得到的方差最小,圖像更接近實(shí)際聲強(qiáng)場(chǎng)分布,性能最好。
【學(xué)位單位】：杭州電子科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：TB559;TH112
【部分圖文】：

杭州電子科技大學(xué)碩士學(xué)位論文清洗機(jī)??洗機(jī)主要由不銹鋼清洗槽、超聲波發(fā)生器和超聲波換能器發(fā)生器產(chǎn)生的高頻電流換能成超聲波，利用高能量的超聲氣泡產(chǎn)生空化作用。由于巨大的能量，空化效應(yīng)會(huì)撕裂空膨脹閉合破裂。破裂的時(shí)候產(chǎn)生強(qiáng)烈的沖擊，將沖擊物件器件。超聲波清洗的方式是一種物理清洗，不借助化學(xué)洗效應(yīng)產(chǎn)生強(qiáng)烈沖擊使污潰從器件上脫落下來。超聲波清洗自動(dòng)化程度高。能量越高的區(qū)域，清洗效果越強(qiáng)。因此利可以將換能器產(chǎn)生的超聲波能量以圖形的形式展示出來，位置，另一方面可以幫助使用者更清楚的知道將器件放在率更好。圖２．２為清洗機(jī)實(shí)物圖，圖２．３為清洗機(jī)結(jié)構(gòu)圖。??％；?？????￣?．—－一＂＂＂、ｊ??

杭州電子科技大學(xué)碩士學(xué)位論文清洗機(jī)??洗機(jī)主要由不銹鋼清洗槽、超聲波發(fā)生器和超聲波換能器發(fā)生器產(chǎn)生的高頻電流換能成超聲波，利用高能量的超聲氣泡產(chǎn)生空化作用。由于巨大的能量，空化效應(yīng)會(huì)撕裂空膨脹閉合破裂。破裂的時(shí)候產(chǎn)生強(qiáng)烈的沖擊，將沖擊物件器件。超聲波清洗的方式是一種物理清洗，不借助化學(xué)洗效應(yīng)產(chǎn)生強(qiáng)烈沖擊使污潰從器件上脫落下來。超聲波清洗自動(dòng)化程度高。能量越高的區(qū)域，清洗效果越強(qiáng)。因此利可以將換能器產(chǎn)生的超聲波能量以圖形的形式展示出來，位置，另一方面可以幫助使用者更清楚的知道將器件放在率更好。圖２．２為清洗機(jī)實(shí)物圖，圖２．３為清洗機(jī)結(jié)構(gòu)圖。??％；?？????￣?．—－一＂＂＂、ｊ??

壓法??１節(jié)中有關(guān)超聲基礎(chǔ)知識(shí)的解釋中，得到了在超聲場(chǎng)中某一個(gè)質(zhì)點(diǎn)的點(diǎn)上超聲壓強(qiáng)和這個(gè)質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)速度的相乘的結(jié)果。在一定的時(shí)間內(nèi)對(duì)時(shí)間進(jìn)行積分ｐ２］。表面上看聲壓與聲強(qiáng)相去甚遠(yuǎn)，實(shí)際上由于兩音范疇的，只是聲強(qiáng)是一個(gè)矢量，具有方向，而聲壓是個(gè)標(biāo)量，定度，其中式（２．７）可以表達(dá)其中的關(guān)系：??１（１）＝－＾?（ＰＣ??２．７）中／（〇為聲強(qiáng)，單位是Ｗ／ｍ２，?Ｐ（〇是聲壓，單位是帕斯卡（Ｐａ），，單位為ｇ／ｃｍ３，?ｃ為介質(zhì)中聲波的傳播速度，單位是ｍ／ｓ。式（２．〇了所需聲強(qiáng)的求解需要的變量。由于聲壓比較方便測(cè)量，所以這方便的求聲強(qiáng)。但是，在實(shí)際測(cè)量中有個(gè)諸多限制。在實(shí)際的工波產(chǎn)生器很難直接發(fā)出平面形狀的波，產(chǎn)生比較多的都是柱面形超聲波，這就會(huì)導(dǎo)致些許的誤差，同時(shí)檢測(cè)裝置的體積也較大［３３］。
【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2860300