An algorithm was proposed to fast recognize three types of underwater micro-terrain, i.e. the level, the gradient and the uneven. With pendulum single beam bathymeter, the hard level concrete floor, the random uneven ...An algorithm was proposed to fast recognize three types of underwater micro-terrain, i.e. the level, the gradient and the uneven. With pendulum single beam bathymeter, the hard level concrete floor, the random uneven floor and the gradient wood panel (8-) were ultrasonically detected 20 times, respectively. The results show that the algorithm is right from fact that the first clustering values of the uneven are all less than the threshold value of 60.0% that is obtained by the level and gradient samples. The algorithm based on the dynamic clustering theory can effectively eliminate the influences of the exceptional elevation values produced by the disturbances resulted from the grazing angle, the characteristic of bottom material and environmental noises, and its real-time capability is good. Thus, the algorithm provides a foundation for the next restructuring of the micro-terrain.展开更多
传统压电陶瓷超声传感器与电缆表面之间存在声学界面不匹配问题,而柔性压电超声传感器能够克服这一缺点、实现电缆局部放电超声信号的检测。然而持续提高柔性压电超声传感器的灵敏度,进一步降低其对超声信号的检出极限,是其走向实际应...传统压电陶瓷超声传感器与电缆表面之间存在声学界面不匹配问题,而柔性压电超声传感器能够克服这一缺点、实现电缆局部放电超声信号的检测。然而持续提高柔性压电超声传感器的灵敏度,进一步降低其对超声信号的检出极限,是其走向实际应用的关键。为实现这一目标,该文从柔性压电超声传感器的核心敏感材料(压电薄膜)的优化设计出发,研究了厚度对Pb(Zr_(0.52),Ti_(0.48))O_(3)(PZT)压电薄膜材料综合性能及其所制备的传感器灵敏度的影响。研究发现,受界面死层的影响,厚度约为1.2μm的PZT压电薄膜相较于厚度约为0.8μm、1.0μm和1.6μm的薄膜具有更大比例的(100)晶粒择优取向和更高的剩余极化,表现出最高的压电系数,更具备应用潜力。利用该厚度的PZT压电薄膜制备了柔性压电超声传感器,并用其检测在110 k V真型电缆上传播的由自动笔铅芯断裂产生的超声信号,计算得到该超声信号在交联聚乙烯绝缘层中的衰减系数为3.74 dB/m。该研究提供了一种利用压电薄膜厚度优化柔性压电超声传感器灵敏度的方法,为进一步推进柔性压电超声传感器在电缆等电力设备领域的应用提供了实验和理论基础。展开更多
磷酸铁锂电池热失控是当前大规模电化学储能系统安全运行面临的主要挑战之一。该文提出了一种用于热失控过程中方形铝壳磷酸铁锂电池内部状态监测的原位超声透射方法,并结合温度、电压、电流、表面形变等多参数检测技术,构建了电池热失...磷酸铁锂电池热失控是当前大规模电化学储能系统安全运行面临的主要挑战之一。该文提出了一种用于热失控过程中方形铝壳磷酸铁锂电池内部状态监测的原位超声透射方法,并结合温度、电压、电流、表面形变等多参数检测技术,构建了电池热失控内-外参量综合测试系统。研究了电池在不同工况下内外参量变化特性,讨论了超声信号对电池内部演变的响应机制,实现了不同工况下电池内部状态的精确监测。结果表明,超声信号强度(U_(rms))和超声飞行时间(time of flight,TOF)能够有效表征电池内部状态的变化,其中U_(rms)对电池温度和荷电状态(state-of-charge,SOC)的变化更为敏感。电池过充会显著增强超声信号衰减效果,且信号被噪声淹没的时间节点远早于防爆阀开启时间,表明超声信号可作为电池过充热失控的早期预警指标。在此基础上,提出了基于改进马田系统的电池过充热失控预警算法,提前30 min预测电池防爆阀的开启。该研究工作对于深入认识储能电池热失控的时空发展特性,提升热失控的早期预警技术具有重要意义。展开更多
基金Project(50474052) supported by the National Natural Foundation of China
文摘An algorithm was proposed to fast recognize three types of underwater micro-terrain, i.e. the level, the gradient and the uneven. With pendulum single beam bathymeter, the hard level concrete floor, the random uneven floor and the gradient wood panel (8-) were ultrasonically detected 20 times, respectively. The results show that the algorithm is right from fact that the first clustering values of the uneven are all less than the threshold value of 60.0% that is obtained by the level and gradient samples. The algorithm based on the dynamic clustering theory can effectively eliminate the influences of the exceptional elevation values produced by the disturbances resulted from the grazing angle, the characteristic of bottom material and environmental noises, and its real-time capability is good. Thus, the algorithm provides a foundation for the next restructuring of the micro-terrain.
文摘传统压电陶瓷超声传感器与电缆表面之间存在声学界面不匹配问题,而柔性压电超声传感器能够克服这一缺点、实现电缆局部放电超声信号的检测。然而持续提高柔性压电超声传感器的灵敏度,进一步降低其对超声信号的检出极限,是其走向实际应用的关键。为实现这一目标,该文从柔性压电超声传感器的核心敏感材料(压电薄膜)的优化设计出发,研究了厚度对Pb(Zr_(0.52),Ti_(0.48))O_(3)(PZT)压电薄膜材料综合性能及其所制备的传感器灵敏度的影响。研究发现,受界面死层的影响,厚度约为1.2μm的PZT压电薄膜相较于厚度约为0.8μm、1.0μm和1.6μm的薄膜具有更大比例的(100)晶粒择优取向和更高的剩余极化,表现出最高的压电系数,更具备应用潜力。利用该厚度的PZT压电薄膜制备了柔性压电超声传感器,并用其检测在110 k V真型电缆上传播的由自动笔铅芯断裂产生的超声信号,计算得到该超声信号在交联聚乙烯绝缘层中的衰减系数为3.74 dB/m。该研究提供了一种利用压电薄膜厚度优化柔性压电超声传感器灵敏度的方法,为进一步推进柔性压电超声传感器在电缆等电力设备领域的应用提供了实验和理论基础。
文摘磷酸铁锂电池热失控是当前大规模电化学储能系统安全运行面临的主要挑战之一。该文提出了一种用于热失控过程中方形铝壳磷酸铁锂电池内部状态监测的原位超声透射方法,并结合温度、电压、电流、表面形变等多参数检测技术,构建了电池热失控内-外参量综合测试系统。研究了电池在不同工况下内外参量变化特性,讨论了超声信号对电池内部演变的响应机制,实现了不同工况下电池内部状态的精确监测。结果表明,超声信号强度(U_(rms))和超声飞行时间(time of flight,TOF)能够有效表征电池内部状态的变化,其中U_(rms)对电池温度和荷电状态(state-of-charge,SOC)的变化更为敏感。电池过充会显著增强超声信号衰减效果,且信号被噪声淹没的时间节点远早于防爆阀开启时间,表明超声信号可作为电池过充热失控的早期预警指标。在此基础上,提出了基于改进马田系统的电池过充热失控预警算法,提前30 min预测电池防爆阀的开启。该研究工作对于深入认识储能电池热失控的时空发展特性,提升热失控的早期预警技术具有重要意义。
