激光多普勒测振技术无损检测果冻橙粒化病

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作者 刘智 赖庆荣 +3 位作者 张天禹 李斌 宋云峰 陈楠 《中国光学(中英文)》 北大核心 2025年第1期160-169,共10页

粒化是柑橘类水果常见的一种内部病害,患有该病害的水果外部特征并不明显,难以从外观上直接识别出来。本文使用微型激光多普勒测振仪(micro-LDV)和共振喇叭搭建了一套声学振动实验装置,将其用于采集“爱媛38号”果冻橙的振动响应信号。... 粒化是柑橘类水果常见的一种内部病害,患有该病害的水果外部特征并不明显,难以从外观上直接识别出来。本文使用微型激光多普勒测振仪(micro-LDV)和共振喇叭搭建了一套声学振动实验装置,将其用于采集“爱媛38号”果冻橙的振动响应信号。然后,将一维的振动响应信号转换为振动多域图像,并构建了一个Resnet-Transformer(ResT)网络,用于提取振动多域图像中的深层特征,以识别果冻橙粒化病。本文中,使用振动多域图像分别训练ResT、Resnet50和Vision Transformer(ViT)模型,并将ResT的性能与Resnet50和ViT进行比较。最后,使用振动多域图像纹理特征或振动频谱特征训练偏最小二乘判别分析(PLS-DA)和支持向量机(SVM)模型,并与ResT模型进行性能对比。结果表明,使用振动多域图像训练的ResT模型可以精准识别果冻橙粒化病并且检测准确率为98.61%,模型的F1为0.986、精确率为0.986、召回率为0.986。由上述结果可知,提出的方法可在简单、快速、低成本的前提下准确识别粒化果冻橙。 展开更多

关键词 激光多普勒测振 声学振动 柑橘粒化病 无损检测 振动多域图像

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基于激光多普勒测振的电力设备表面振动测量及补偿算法

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作者 赖泽楷 关向雨 +2 位作者 涂嘉毅 林建港 徐欣灵 《电工技术学报》 北大核心 2025年第6期1707-1717,共11页

为实现不同电工材料表面机械振动的非接触测量,搭建了全光纤1 550 nm激光多普勒测振(LDV)系统,针对不同电工材料表面粗糙度对反射光的影响以及IQ信号不平衡因子对解调波形的影响,提出一种融合材料表面粗糙度光学补偿和正交解调补偿的综... 为实现不同电工材料表面机械振动的非接触测量,搭建了全光纤1 550 nm激光多普勒测振(LDV)系统,针对不同电工材料表面粗糙度对反射光的影响以及IQ信号不平衡因子对解调波形的影响,提出一种融合材料表面粗糙度光学补偿和正交解调补偿的综合补偿算法。首先基于射线光学分析不同电工材料表面粗糙度对收发一体光学镜头耦合效率的影响,提出采用平凹-凹凹-平凸透镜方案的光学天线前端补偿算法。分析了IQ信号幅相不平衡对解调结果的影响,通过镜像抑制算法消除该影响,建立不平衡模型验证补偿算法的有效性。搭建了不同电工材料标定平台和气体绝缘开关(GIS)设备振动平台,对所提出的光学和信号补偿算法进行验证。结果表明,该文所提光学补偿方法使不同电工材料表面的激光平均耦合效率提高了21.92%,信号补偿前的解调信号存在25.04 dB的镜像干扰比率(IIR),经过IQ信号补偿后,信号的信噪比提高了25.8 dB。验证了所研发的系统能够应用于不同电工设备表面3~10 m距离和10 Hz~2 kHz频率范围机械振动的无损带电检测。 展开更多

关键词 激光多普勒测振 射线光学仿真 光学天线 正交解调补偿

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基于双声光移频器的外差式激光多普勒测振计 被引量：17

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作者 尚建华 任立红 +2 位作者 徐海芹 赵曙光 贺岩 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第10期1149-1155,共7页

分析了单声光移频器构成的外差式激光多普勒测振计中声光移频器驱动信号的频率稳定性和信号功率对待测振动信号的影响.为了降低声光移频器驱动信号频率漂移的影响,提出双声光移频器构成的外差式激光多普勒测振计,并基于直接数字频率合... 分析了单声光移频器构成的外差式激光多普勒测振计中声光移频器驱动信号的频率稳定性和信号功率对待测振动信号的影响.为了降低声光移频器驱动信号频率漂移的影响,提出双声光移频器构成的外差式激光多普勒测振计,并基于直接数字频率合成技术,以相位噪音低、初始相位可控的芯片AD9912为核心器件,完成了声光移频器驱动信号生成及处理模块的设计.开展了双声光移频器组成的外差式激光多普勒测振计的振动测量实验,结果表明,驱动信号生成装置可以驱动声光移频器正常工作,且测振计的本底噪音在0～10kHz频带范围内呈现平坦分布,0～1kHz频段内噪音得到明显抑制,较单声光移频器构成的外差式激光多普勒测振计有显著改善. 展开更多

关键词 外差式激光多普勒测振计 声光移频器 直接数字频率合成

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恒速直线连续面扫描激光多普勒测振方法 被引量：12

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作者 宋安平 臧朝平 张忠 《南京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第4期511-517,共7页

介绍了一种恒速直线面扫描方式下的连续扫描激光多普勒测振(Continuous scanning laser Doppler vibrometry,CSLDV)方法。该方法在扫描多普勒测振系统的基础上,通过控制激光头两个相互垂直的扫描镜连续恒速运动实现激光点在被测平面连... 介绍了一种恒速直线面扫描方式下的连续扫描激光多普勒测振(Continuous scanning laser Doppler vibrometry,CSLDV)方法。该方法在扫描多普勒测振系统的基础上,通过控制激光头两个相互垂直的扫描镜连续恒速运动实现激光点在被测平面连续扫描测试。本文阐述了恒速直线面扫描连续激光多普勒测振的基本理论,以及测试信号处理过程中的延迟去除和振型解调中的滤波器选择、坐标变换等内容,并以平板结构为例完成了连续激光多普勒测振实验及数据分析方法的验证,采用最小化虚部振型的方法解调了测试工作变形。结果表明,由恒速直线面扫描测试获得的工作变形与相应模态振型十分接近,可以作为空间分辨率很高的振型测试数据。连续扫描激光多普勒测振技术是一种高分辨率振型测试的高效方法,具有十分重要的应用价值。 展开更多

关键词 激光多普勒测振 恒速扫描 连续面扫描 工作变形

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基于希尔伯特变化的微小振动激光多普勒信号处理 被引量：9

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作者 武颖丽 吴振森 《中国光学》 EI CAS 2013年第3期415-420,共6页

为了实现对固体目标微小振动参数的测量,建立了微小振动的激光多普勒信号模型。采用希尔伯特数字运算,将激光多普勒振动信号的即时信号采样转化为信号的谱采样。通过频谱计算得到每个振动周期中瞬时频率的平均数,应用差值采样序列积分... 为了实现对固体目标微小振动参数的测量,建立了微小振动的激光多普勒信号模型。采用希尔伯特数字运算,将激光多普勒振动信号的即时信号采样转化为信号的谱采样。通过频谱计算得到每个振动周期中瞬时频率的平均数,应用差值采样序列积分计算得到振动频率,最后根据振动信号频率变化与振幅的关系得到振幅。采用希尔伯特方法对实验测试结果进行处理验证,并分析了误差来源。实验结果表明:实验测量目标的振动振幅约为1.85×10-4m,转动的圆频率约为170 Hz。因此,应用希尔伯特变换方法处理测量的目标微小振动信号,获取目标运动的参数是可行的。 展开更多

关键词 希尔伯特变换 激光多普勒测振 微小振动 信号处理

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基于FPGA的多普勒测振计信号采集与处理系统设计 被引量：3

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作者 陈勇 钱剑敏 +1 位作者 尚建华 贺岩 《现代电子技术》 2013年第17期125-127,130,共4页

为了实现激光水声浅海地形遥感探测中水声信号的实时解调与处理,设计了一种基于FPGA的激光多普勒测振计信号采集与处理系统。以CycloneⅡ系列FPGA为核心控制模块,结合ADS1174模数转换芯片、DAC8551数模转换芯片和MAX3232收发芯片,实现... 为了实现激光水声浅海地形遥感探测中水声信号的实时解调与处理,设计了一种基于FPGA的激光多普勒测振计信号采集与处理系统。以CycloneⅡ系列FPGA为核心控制模块,结合ADS1174模数转换芯片、DAC8551数模转换芯片和MAX3232收发芯片,实现了高速数据采集和串口通信。该信号采集系统具有性能可靠、实时性强、集成度高、扩展灵活等特点,并且通过试验验证了其功能的正确性。 展开更多

关键词 激光多普勒测振计 信号采集 现场可编程门阵列 双口随机存储器 RS 232

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基于激光测振的转动自由度模态识别方法 被引量：1

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作者 杨陈云 臧朝平 黄梓 《振动．测试与诊断》 EI CSCD 北大核心 2020年第6期1198-1203,1238,共7页

提出了一种基于多普勒激光测振技术的转动自由度模态振型测试与识别方法。首先,利用多普勒激光测振技术测量试验结构上各测点及其相邻点的平动自由度同步时域响应;其次,通过差分法计算测点转动自由度时域响应以得到频响函数;最后,对平... 提出了一种基于多普勒激光测振技术的转动自由度模态振型测试与识别方法。首先,利用多普勒激光测振技术测量试验结构上各测点及其相邻点的平动自由度同步时域响应;其次,通过差分法计算测点转动自由度时域响应以得到频响函数;最后,对平动与转动自由度频响函数进行模态分析,即可获取各测点的平动与转动振型。通过对平板的试验分析,验证了基于多普勒激光测振技术进行转动自由度模态振型识别的可行性和准确性,为转动自由度模态振型的测试与识别提供了一种有效的解决方案。 展开更多

关键词 多普勒激光测振 转动自由度 平动自由度 差分法

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基于CSLDV技术的薄壁机匣外表面模态测试

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作者 陈香 王琦 +1 位作者 臧朝平 欧晓泉 《航空发动机》 北大核心 2025年第3期143-147,共5页

为了获取航空发动机机匣连续且完备的模态空间信息,提出了基于连续扫描激光多普勒测振技术(CSLDV)的薄壁机匣模态测试方法,建立了真实机匣复杂结构特征(变截面、表面含缺孔)的连续模态测试方法和基于Hilbert变换的数据处理技术,实现了... 为了获取航空发动机机匣连续且完备的模态空间信息,提出了基于连续扫描激光多普勒测振技术(CSLDV)的薄壁机匣模态测试方法,建立了真实机匣复杂结构特征(变截面、表面含缺孔)的连续模态测试方法和基于Hilbert变换的数据处理技术,实现了真实薄壁机匣连续空间域的模态高效测试与数据处理,准确识别出了机匣的各阶模态参数。测试结果与SLDV测试获取的结果进行了相关性分析。结果表明:2种测试结果的模态振型MAC值在0.96以上,频差较小。验证了薄壁机匣连续扫描激光多普勒测试技术的可行性和优越性,可支撑航空发动机型号研制。 展开更多

关键词 薄壁机匣 模态测试 连续扫描激光多普勒测振(CSLDV) HILBERT变换 航空发动机

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干式空心电抗器振动的测试方法研究 被引量：7

9

作者 肖遥 熊鑫 +2 位作者 汲胜昌 祝令瑜 曹建安 《高压电器》 CAS CSCD 北大核心 2019年第11期165-170,183,共7页

针对高压直流输电中滤波电抗器在电磁力驱动下产生的振动,造成环境噪声污染的问题,文中从振动测试角度探究电抗器的整体振动情况。以激光多普勒测振技术为基础构建干式空心电抗器振动测试系统,实现在强电磁场环境下的振动测试。选取空... 针对高压直流输电中滤波电抗器在电磁力驱动下产生的振动,造成环境噪声污染的问题,文中从振动测试角度探究电抗器的整体振动情况。以激光多普勒测振技术为基础构建干式空心电抗器振动测试系统,实现在强电磁场环境下的振动测试。选取空心电抗器多层包封的不同位置,通过构建光路提出相应的测试方案,对不同测试点进行径向和轴向振动的测试,并且测量星形架的振动情况。最终测试结果表明提出的测试方案是可行的,为后续研究干式空心电抗器的振动噪声机理奠定基础。 展开更多

关键词 干式空心电抗器 噪声 激光多普勒测振技术 振动测试

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西瓜品质LDV测振响应影响因素分析 被引量：2

10

作者 高宗梅 张文 +2 位作者 任梦佳 吴华林 崔笛 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第S1期134-140,共7页

西瓜的内部品质与其振动特性紧密相关。激光多普勒测振(LDV)技术可以准确、非接触地测量农产品组织的真实振动,从而获取农产品的内部品质信息。基于激光多普勒测振系统开展了单因素试验,研究了加速度振幅、扫频速率、检测点位置3个因素... 西瓜的内部品质与其振动特性紧密相关。激光多普勒测振(LDV)技术可以准确、非接触地测量农产品组织的真实振动,从而获取农产品的内部品质信息。基于激光多普勒测振系统开展了单因素试验,研究了加速度振幅、扫频速率、检测点位置3个因素对西瓜振动频谱响应特性的影响。然后,针对以上因素进行了3因素3水平的有交互作用的正交试验,共27个参数组合,每个组合重复3次。单因素试验结果表明,加速度振幅和扫频速率对西瓜振动频谱影响显著,但检测点位置影响不显著。有交互作用的正交试验结果表明,在各参数组合中加速度振幅2.5 g、扫频速率1 000 Hz/min、阳面赤道检测点为较优的振动参数组合。本研究的结果为准确无损检测西瓜内部品质奠定了基础。 展开更多

关键词 西瓜 内部品质 无损检测 激光多普勒测振技术 影响因素分析

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弯曲圆柱换能器振动特性实验研究 被引量：1

11

作者 许欣然 周利生 +1 位作者 郑震宇 解广亚 《噪声与振动控制》 CSCD 2018年第6期37-41,共5页

弯曲圆柱换能器是一种典型的低频、大功率、小尺寸水下声源。分析表明,其振动和声学性能与驱动元件的预应力工况和端盖的边界条件密切相关。尽管可以利用仿真分析得到相关规律,但受限于问题的非线性和材料参数的不稳定性,很难对实际的... 弯曲圆柱换能器是一种典型的低频、大功率、小尺寸水下声源。分析表明,其振动和声学性能与驱动元件的预应力工况和端盖的边界条件密切相关。尽管可以利用仿真分析得到相关规律,但受限于问题的非线性和材料参数的不稳定性,很难对实际的工况进行准确模拟。利用激光测振法对弯曲圆柱换能器在不同条件下的振动特性进行测量分析,并对其预应力工况和端盖边界条件进行了优化。实验研究表明,不同预应力工况对换能器振动输出的线性度和效率有较大影响,而端盖约束边界条件会改变换能器的模态振型和谐振频率。同时,激光测振法为一般换能器最终声学性能的准确优化提供了一种高效的实现方法。 展开更多

关键词 振动与波 弯曲圆柱换能器 激光多普勒测振 预应力分析 模态分析

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热超声倒装键合工具和芯片振动的频率特征 被引量：1

12

作者 王福亮 韩雷 钟掘 《焊接学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第12期43-46,共4页

采用激光多普勒振动测量系统,监测了热超声倒装键合过程工具末端和芯片的振动速度。由工具和芯片的振动速度有效值曲线,发现了"速度分离"现象,即键合启动数毫秒后,芯片的振动速度突然下降而工具的振动速度继续增大;"速... 采用激光多普勒振动测量系统,监测了热超声倒装键合过程工具末端和芯片的振动速度。由工具和芯片的振动速度有效值曲线,发现了"速度分离"现象,即键合启动数毫秒后,芯片的振动速度突然下降而工具的振动速度继续增大;"速度分离"表明金凸点/焊盘界面已初步形成键合强度。研究了工具和芯片振动速度信号的频率特征,发现芯片振动信号的3倍频成分的产生时刻就是"速度分离"发生的时刻,小键合力有利于"速度分离"发生,也就是有利于初始键合强度的形成,提出了以3倍频产生时刻为临界点的变键合力加载思路。 展开更多

关键词 热超声倒装键合 激光多普勒测振 频谱分析

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超声振动内圆磨头主轴系统的优化设计 被引量：1

13

作者 李征 李华 刘莹 《机床与液压》 北大核心 2014年第4期17-20,25,共5页

基于限元分析方法,揭示了超声振动内圆磨头的主轴部件的振动规律,对超声振动内圆磨头的主轴部件进行了结构优化设计。给出了使用激光多普勒测振仪测试超声振动内圆磨头主轴系统的方法,并对主轴系统进行了振动特性试验研究,验证了超声振... 基于限元分析方法,揭示了超声振动内圆磨头的主轴部件的振动规律,对超声振动内圆磨头的主轴部件进行了结构优化设计。给出了使用激光多普勒测振仪测试超声振动内圆磨头主轴系统的方法,并对主轴系统进行了振动特性试验研究,验证了超声振动内圆磨头的主轴系统优化设计的结果,并制造了超声振动内圆磨头样机。 展开更多

关键词 超声振动 内圆磨削 有限元分析 优化设计 激光多普勒测振

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纺丝过程中非接触式纤维张力检测技术研究进展 被引量：3

14

作者 张东剑 甘学辉 +5 位作者 杨崇倡 韩阜益 刘香玉 谈渊 廖壑 王松林 《纺织学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第11期188-194,共7页

纤维制备过程中张力变化对纤维产品性能具有重要影响。目前产业界对于纺丝过程中纤维张力的检测仍以接触式为主,往往会造成丝束损伤,严重影响产品的质量稳定性和使用寿命。为此,结合纺织工业的发展趋势,介绍了接触式纤维张力检测技术的... 纤维制备过程中张力变化对纤维产品性能具有重要影响。目前产业界对于纺丝过程中纤维张力的检测仍以接触式为主,往往会造成丝束损伤,严重影响产品的质量稳定性和使用寿命。为此,结合纺织工业的发展趋势,介绍了接触式纤维张力检测技术的特点及其局限性,尤其是高速纺丝对纤维张力检测的需求,就国内外研究中较热门的基于图像处理的非接触式张力检测进行综述,认为图像处理技术由于采样频率限制以及庞大的数据运算等原因影响检测的实时性和有效性。最后,从高速纺丝的特点、纤维张力检测要求等角度,论述了一种基于激光多普勒测振的非接触式纤维张力实时检测技术,以期为研究纺丝过程中的纤维张力变化提供有效手段。 展开更多

关键词 纺丝过程 非接触 纤维张力检测 图像处理 激光多普勒测振

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面内纵振复合模态直线超声电机模态识别方法 被引量：3

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作者 陈紫嫣 王寅 +2 位作者 曹俊 时运来 黄卫清 《振动．测试与诊断》 EI CSCD 北大核心 2021年第2期399-405,418,共8页

为识别一类纵振复合振动模式超声电机定子的工作模态,为优化定子动力学设计提供依据,提出通过局部振型相关分析识别电机定子的模态识别方法。首先,分析了纵振复合模态超声电机定子的工作模态,结合激光多普勒测振系统原理分析了面内振动... 为识别一类纵振复合振动模式超声电机定子的工作模态,为优化定子动力学设计提供依据,提出通过局部振型相关分析识别电机定子的模态识别方法。首先,分析了纵振复合模态超声电机定子的工作模态,结合激光多普勒测振系统原理分析了面内振动模态识别的难点;其次,在电机定子动力学分析的基础上,提出了通过振子底端局部振型识别工作模态的方法;最后,通过定子样机的激光多普勒测振仪扫频测试,验证了通过定子底部端面局部振型来识别工作模态这一方法的可行性。结果表明:该方法可推广应用于由一对纵振模态复合的超声振子的工作模态识别,还可更高效地从有限元分析得到多个模态分析结果中识别工作模态,为结构的动力学优化奠定基础。 展开更多

关键词 直线超声电机 模态试验 激光多普勒测振 复合振动模式

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铁路桥梁非接触检测技术发展 被引量：5

16

作者 苏永华 袁磊 +2 位作者 董亮 孟鑫 董振升 《铁道建筑》 北大核心 2022年第1期11-17,共7页

针对铁路桥梁非接触检测的迫切需求,对桥梁非接触检测技术进行了探讨,介绍了基于全球导航卫星系统(GNSS)和合成孔径雷达干涉技术(InSAR)的星载遥感测试技术,以及基于光电图像、地基干涉雷达和激光多普勒测振技术的测站式测试技术的原理... 针对铁路桥梁非接触检测的迫切需求,对桥梁非接触检测技术进行了探讨,介绍了基于全球导航卫星系统(GNSS)和合成孔径雷达干涉技术(InSAR)的星载遥感测试技术,以及基于光电图像、地基干涉雷达和激光多普勒测振技术的测站式测试技术的原理、方法与精度。对比分析发现星载遥感测试技术不适用于铁路常用跨度桥跨结构的测试。从测试信号、测试目标、测试环境和测试系统四方面对测站式测试技术的系统性误差进行了分析,并介绍了测站式非接触测试技术在铁路桥梁中的应用现状和局限性,指出了地基干涉雷达GB-RAR的应用前景,提出了解决固定式测站测试方向角问题的移动测站非接触式检测技术。 展开更多

关键词 铁路桥梁 非接触检测 数字图像相关法 地基真实孔径雷达 激光多普勒测振 测试方向角

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一种面内行波旋转超声电机的模态试验方法 被引量：4

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作者 王寅 金家楣 黄卫清 《振动．测试与诊断》 EI CSCD 北大核心 2011年第5期596-599,664,共4页

为检验一种面内行波旋转超声电机定子结构动力学设计的优化设计方法,探讨了一类利用圆环面内弯振模态超声电机定子的模态试验方法。首先,分析了该面内行波旋转超声电机的工作原理;然后,基于有限元分析软件建立了电机的有限元模型,分析... 为检验一种面内行波旋转超声电机定子结构动力学设计的优化设计方法,探讨了一类利用圆环面内弯振模态超声电机定子的模态试验方法。首先,分析了该面内行波旋转超声电机的工作原理;然后,基于有限元分析软件建立了电机的有限元模型,分析了其工作模态的特点;最后,结合PSV-300-B型激光扫描多普勒测振仪的测量原理,提出了通过测量圆环轴向振型识别该类型超声电机工作模态的测试方法。试验结果表明,该方法能够有效地检测出该面内行波旋转超声电机的工作模态,为利用圆环面内弯振模态的一类超声电机的模态试验和进一步优化设计提供了参考。 展开更多

关键词 超声电机 面内行波 模态试验 激光多普勒测振

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光学相干层析成像技术在中耳内耳研究中的应用

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作者 张海裕 郑姝 倪广健 《听力学及言语疾病杂志》 CAS CSCD 北大核心 2023年第4期370-376,共7页

听觉系统由外耳、中耳、内耳及听觉中枢等组成,具有精密的复杂结构。对于中、内耳的测量技术分辨率越高,越有利于识别中耳和内耳的空间结构以及研究其工作原理。耳科学中常见的成像及测振方法包括:①激光多普勒测振(laser doppler vibro... 听觉系统由外耳、中耳、内耳及听觉中枢等组成,具有精密的复杂结构。对于中、内耳的测量技术分辨率越高,越有利于识别中耳和内耳的空间结构以及研究其工作原理。耳科学中常见的成像及测振方法包括:①激光多普勒测振(laser doppler vibrometry,LDV),LDV的发展为测量鼓膜振动带来新的希望,可以在非侵入的条件下对鼓膜表面进行测量,且能够识别受试者的听骨链病变情况[1];②频闪全息术(stroboscopic holography,SH)用以测量鼓膜的振动幅值与相位,从而得以观察到整个鼓膜三维表面的振动,克服了LDV仅限于表面且全范围测量耗时过长的缺点[2],但频闪全息术无法获取内部形态结构,缺乏空间信息;③计算机断层扫描(computed tomography,CT)与核磁共振成像(magnetic resonance imaging,MRI),得益于它们穿透力强的特点,目前临床上以CT和MRI作为听觉系统相关疾病的主要诊疗手段,但CT与MRI的空间分辨率为500μm左右,无法达到内耳微观结构的检测极限,所以它们均不具备识别耳蜗微观结构的能力[3];④超声技术(ultrasonic technology,UT),超声成像也可用于耳蜗成像,其分辨率达100~500μm,增加频率可以提高分辨率,但会降低穿透能力[4]。 展开更多

关键词 诊疗手段 计算机断层扫描 耳科学 核磁共振成像 激光多普勒测振 听觉中枢 听觉系统 检测极限

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