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[发明专利]一种超声传感器阵列寻址激励方法及电路-CN202310731031.3在审
发明人： 宋寿鹏;邵文津;张云鹏;贾惠;郝然 -专利权人：江苏大学
申请日： 2023-06-20 - 公布日： 2023-09-19 - 主分类号： G01N29/24 文献下载
摘要：本发明公开了一种超声传感器阵列寻址激励方法及电路，该方法通过对传感器阵列中任意阵元进行控制选通，再实现对选通阵元的激励。该发明中寻址激励方法及电路主要用于行‑列电极共线的超声传感器阵列，传感器阵列中各阵元均为双向收发工作模式。寻址激励时首先将阵元(i,j)对应的行和列进行电气选通，阵元选通后，激励电脉冲通过电路回路作用在阵元上产生超声波。寻址激励电路主要包括行、列选通控制电路，以及激励电脉冲产生电路。传感器阵列中阵元信号连线复杂度从传统的N×M降低到N+M。本发明适用于行列寻址超声传感器阵列激励系统当中，电路规模远低于传统超声传感器阵列激励电路，且激励阵元选通与激励灵活可控。
一种超声传感器阵列寻址激励方法电路

[发明专利]一种基于3D打印模型的共线超声传感器阵列制备方法-CN202310520535.0在审
发明人： 宋寿鹏;丛上清;张云鹏;苗永红 -专利权人：江苏大学
申请日： 2023-05-10 - 公布日： 2023-08-08 - 主分类号： G01N29/22 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于3D打印模型的共线超声传感器阵列制备方法，属于超声传感器制备领域。本发明包括：压电陶瓷阵列的加工方法、信号引线的制作和连接方式、声衰减材料模具3D打印、压电陶瓷阵元填充、封装外壳3D打印及封装方法。将压电陶瓷片切割成多个方形阵元，分别填充于3D打印好的可降低阵元间声场干扰的声衰减材料模具中；镀银电极包含下电极和上电极，采用磁控溅射技术法分别溅射压电阵列上方和下方，形成共线电极；背衬材料采用不导电材料；匹配层铺设在压电阵列上方，用以声阻抗匹配；接线端口用以与信号引线连接，传感器封装外壳采用3D打印制备。本发明简化了传统大规模超声传感器阵列的制备，减少了阵元接线数量。
一种基于打印模型共线超声传感器阵列制备方法

[发明专利]一种基于三次切割加工工艺的超声阵列传感器及制备方法-CN202310528037.0在审
发明人： 宋寿鹏;丛上清;贾惠;郝然 -专利权人：江苏大学
申请日： 2023-05-10 - 公布日： 2023-08-08 - 主分类号： G01N29/04 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于三次切割加工工艺的超声阵列传感器及制备方法，将压电陶瓷片与背衬材料粘接在一起后，第一次切割从上表面将压电陶瓷片纵向均匀切割成N列，并将切割缝隙用声衰减材料进行灌注填充，然后在上表面铺设电极层；第二次切割从上表面将压电陶瓷片横向均匀切割成M行，然后第二次灌注填充声衰减材料填充切割缝隙；去除背衬材料，重新铺设电极层，再沿第一次切割方向从下表面进行第三次切割。第一次和第二次切割要求切透压电陶瓷片，第三次切割只切透下电极层。然后制作电极引线，封装外壳后完成超声传感器阵列的制备。该发明各阵元采用共线结构，阵列电极引线少，可用于传统的延时激励发射超声波场合，也可用于寻址激励场合。
一种基于三次切割加工工艺超声阵列传感器制备方法

[发明专利]一种全矩阵线性超声换能器阵列的设计方法-CN201910249903.6有效
发明人： 宋寿鹏;张瑜;吴华清 -专利权人：江苏大学
申请日： 2019-03-29 - 公布日： 2023-07-18 - 主分类号： G06F30/20 文献下载
摘要：本发明提供了一种全矩阵线性超声换能器阵列的设计方法，包括：建立全矩阵线性超声换能器阵列单阵元空间声场分布P；建立阵元指向性函数D(θ1，θ2)；求解有效声束宽度w；确定矩形阵元长度a和矩形阵元宽度b；确定阵元间距d；根据给定阵元数目和有效检测孔径，评估阵列成像质量。本发明解决了目前全矩阵超声成像技术无专门的传感器阵列设计方法的问题，实现优于常规相控阵阵列的缺陷检出效果以及成像质量，降低阵元数量，同时提高检测时间效率。
一种矩阵线性超声换能器阵列设计方法

[发明专利]一种用于材料内部缺陷超声检测的超分辨率成像方法-CN202211093446.4在审
发明人： 宋寿鹏;郑林 -专利权人：江苏大学
申请日： 2022-09-08 - 公布日： 2023-05-23 - 主分类号： G01N29/04 文献下载
摘要：本发明公开了一种用于材料内部缺陷超声检测的超分辨率成像方法，获取超声图像，对图像进行区域分割，获得N×N像素的多个小区域，作为原始图像，像素大小N的选取以包含单独的缺陷为依据，为了提升算法的时效性，只对缺陷区域进行插值计算。以原始图像对实际缺陷区域表征比例为依据，确定插入像素点数量，然后采用边缘填充方法对原始图像边缘进行拓展，在每个插入像素点处选定邻近4×4图像区域作为插值关联区域，通过空间坐标映射、关联区域确定及距离权重计算，获取待插入像素点处的像素值，最终获得超分辨率超声图像，进而提高了原始图像的分辨率。本发明与三次样条函数插值方法相比，简化了算法复杂度，提高了成像速度。
一种用于材料内部缺陷超声检测分辨率成像方法

[发明专利]一种超声信号合成与分离方法-CN202211173286.4在审
发明人： 宋寿鹏;张泽林 -专利权人：江苏大学
申请日： 2022-09-26 - 公布日： 2023-05-16 - 主分类号： G01N29/44 文献下载
摘要：本发明公开了一种超声信号合成与分离方法，为大规模超声传感器阵列接收回波信号时，提供一种减少模拟通道数的方法。本发明将每路超声回波信号进行频移，各频移后的调制信号频带允许存在频率交叠。本发明中实现频移的载波是由数字器件产生的离散序列经D/A转换后形成的，避开了采用振荡电路产生载波时电路复杂问题及频率控制精度不高的问题，同时产生的载波在后续合成信号分离时可直接采用小波解调的方法，避免了常规解调时对同频率的载波的严格相位要求，降低了解调难度。本发明可实现8路超声传感器回波信号共享一路模拟通道，并能在数字处理端将8路回波信号的波形、回波时延和幅值分离出来。
一种超声信号合成分离方法

[发明专利]一种基于非线性调频的Golay编码超声激励方法-CN202210407992.4在审
发明人： 宋寿鹏;董艳梅 -专利权人：江苏大学
申请日： 2022-04-19 - 公布日： 2023-04-04 - 主分类号： G01N29/34 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于非线性调频的Golay编码超声激励方法，用于超声传感器阵列中相邻阵元的组合激励，可得到增强和高分辨率的超声回波信号。本发明采用非线性调频信号作为载波分别调制Golay码互补序列对A和B，得到NLFM‑Golay编码对，该编码对经过功率放大分别激励超声传感器产生超声波，检测试件后将接收的超声回波分别进行匹配滤波后再相加，得到超声检测回波信号。该激励方法产生的超声波用于试件检测时回波信号质量得到明显提高，与非线性调频激励相比提高了回波信号的信噪比，使缺陷检测灵敏度提升；与Golay码激励相比提高了距离分辨率，便于材料中缺陷的准确量化。
一种基于非线性调频 golay 编码超声激励方法

[发明专利]2+2压电陶瓷超声传感器阵列、制备及寻址激励方法-CN202211076664.7在审
发明人： 宋寿鹏;魏明惠;邵文津 -专利权人：江苏大学
申请日： 2022-09-05 - 公布日： 2022-12-30 - 主分类号： B06B1/06 文献下载
摘要：本发明公开了一种2+2压电陶瓷超声传感器阵列、制备及寻址激励方法，可用于超声无损检测领域。超声传感器阵列包括压电陶瓷敏感单元、电极焊盘、上下表面电极、底层电路板、吸声背衬、匹配层以及封装外壳。阵列中阵元采用共线连接方法，按行和列分别将地线和信号线连接在一起，配合每行和每列的可控电子开关，可分别实现激励电路对阵列中任意单阵元和任意多阵元的选通和激励，达到不同的孔径效应。本发明中的超声传感器阵列采用双激励电路，激励阵元采用寻址选通模式，为压电陶瓷超声传感器阵列提供了一种激励机制，减少了阵元引线数量和激励电路规模，灵活的激励机制使超声传感器阵列的孔径调整更加方便。
压电陶瓷超声传感器阵列制备寻址激励方法

[发明专利]微型人体骨骼透射式PZT超声阵列传感器及制备方法-CN202211078481.9在审
发明人： 宋寿鹏;钮臣浩 -专利权人：江苏大学
申请日： 2022-09-05 - 公布日： 2022-12-02 - 主分类号： A61B8/00 文献下载
摘要：本发明涉及一种微型人体骨骼透射式PZT超声阵列传感器及制备方法，包含柔性基底和多个传感器单元，每个传感器单元包括PZT压电陶瓷敏感阵元、顶部电极、柔性底部电极、匹配层、背衬层和传感器单元封装外壳；PZT压电陶瓷敏感阵元上铺设有顶部电极，顶部电极上方设置有匹配层，匹配层用于声阻抗的匹配；柔性底部电极下方设置有背衬层；背衬层用于吸收PZT压电陶瓷敏感阵元背向的声能，减少声场的干扰；传感器单元封装外壳用于将组成传感器的各部件封装在一起，构成一个独立的传感器单元。本发明中的超声传感器整体结构柔性，可与人体皮肤表面良好贴合，特制封装外壳使各传感器单元位置可调。
微型人体骨骼透射 pzt 超声阵列传感器制备方法

[发明专利]一种基于SoS函数调制的自适应超声图像去伪影方法-CN202211078493.1在审
发明人： 宋寿鹏;陈丹 -专利权人：江苏大学
申请日： 2022-09-05 - 公布日： 2022-11-22 - 主分类号： G01N29/06 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于SoS函数调制的自适应超声图像去伪影方法，利用常规超声检测时测得的超声回波信号，用SoS函数进行调制，得到变换域信号，再对调制后的变换域信号等间隔低速率采样，获取调制信号的离散序列值，再对离散序列进行离散傅里叶变换，得到原始超声回波信号的傅里叶系数序列，利用谱估计算法对超声回波信号参数进行估计，获取超声检测信号的特征参数，并结合超声传感器波形进行回波信号的自适应波形重构，利用重构后的信号进行声学成像，得到无伪影的超声伪彩色图像。本发明有效剔除了超声图像的伪影，且保留了缺陷的位置、形态和大小等信息，适用于工业超声成像，具有很好的应用前景。
一种基于 sos 函数调制自适应超声图像去伪影方法

[发明专利]一种具有防配油轴变形功能的径向柱塞泵及其方法-CN202111628676.1在审
发明人： 宋寿鹏;杨国来;曹文斌;曹川川;柴红强;伍国果;张琤琤;甘文军;白桂香;杨鹏强 -专利权人：兰州理工大学
申请日： 2021-12-28 - 公布日： 2022-11-08 - 主分类号： F04B1/0452 文献下载
摘要：一种具有防配油轴变形功能的径向柱塞泵及其方法，属于径向柱塞泵技术领域，为了解决传统的径向柱塞泵在工作时间过久之后，其内部设置的配油轴会因流体冲击从而变形，传统径向柱塞泵不便于对配油轴的变形情况进行一定程度的掌控，从而在配油轴变形不严重时对其进行维修的问题；本发明通过配油轴变形，第一嵌合柱会向警报器移动，第二检测构件、第一检测构件、第三检测构件和第四检测构件被持续挤压，直至第一嵌合柱对警报器施加压力，此时警报器发出警报，告知配油轴变形损伤的程度；本发明实现了便于对配油轴的变形情况进行一定程度的掌控，从而在配油轴变形不严重时对其进行维修的效果。
一种具有防配油轴变形功能径向柱塞及其方法

[发明专利]一种径向柱塞泵连杆弧面加工夹具及其装配方法-CN202210916447.8在审
发明人： 宋寿鹏;杨国来;曹文斌;曹川川;柴红强;伍国果;张琤琤;甘文军;白桂香;杨鹏强 -专利权人：兰州理工大学
申请日： 2022-08-01 - 公布日： 2022-10-21 - 主分类号： B25B11/02 文献下载
摘要：本发明公开了一种径向柱塞泵连杆弧面加工夹具及其装配方法，属于夹具设备领域，包括基座，所述基座的顶端设置有伸缩件，且所述伸缩件的顶端安装有延伸杆，所述延伸杆的外表面滑动安装有加工件；限位组件，其装配于所述基座的顶端，且与所述伸缩件之间预留一定空隙；夹持组件，其装配于所述基座的顶端，同时所述夹持组件远离所述基座，并与所述限位组件之间预留一定空隙；本发明通过限位组件将径向柱塞泵连杆预固定，并使径向柱塞泵连杆与夹持组件上的孔洞齐平，并且在移动至夹持组件前，使径向柱塞泵连杆处于水平位置，便于操作人员一次性稳定的与夹持组件对接。
一种径向柱塞连杆加工夹具及其装配方法

[发明专利]一种全聚焦超声图像拼接方法-CN202210246320.X在审
发明人： 宋寿鹏;陈丹;张泽林;张云鹏;陈仪倩 -专利权人：江苏大学
申请日： 2022-03-14 - 公布日： 2022-07-01 - 主分类号： G06T3/40 文献下载
摘要：本发明公开了一种全聚焦超声图像拼接方法，该方法采用全矩阵数据获取具有重叠区域的多帧全聚焦超声图像作为待拼接图像，然后构造尺度空间，提取待拼接图像的特征信息，求取特征点描述符，根据特征点描述符确定待拼接图像的特征点匹配对，按照特征点描述符之间的欧式距离比率准则进行特征匹配，然后采用MSAC算法对匹配对进行筛选，剔除误匹配对，再通过单应性变换矩阵模型对匹配的特征点坐标进行变换，将待拼接图像转换到同一坐标系下，计算空间变换后的初始化全景图，再利用梯度倒数加权平滑来对匹配后的图像进行融合，得到拼接后的超声全景图。该方法具有图像配准准确度高和拼接过程操作性强的特点，适用于无损检测领域中缺陷全聚焦图像的拼接。
一种聚焦超声图像拼接方法

[发明专利]一种基于有限信息自由度的电缆故障检测方法-CN202210156453.8在审
发明人： 宋寿鹏;张克成 -专利权人：江苏大学
申请日： 2022-02-21 - 公布日： 2022-06-28 - 主分类号： G01R31/08 文献下载
摘要：本发明提供了一种基于有限信息自由度的电缆故障检测方法，首先将检测脉冲信号输入到待测电缆中，并接收相应回波信号；之后利用采样核，对回波信号进行调制处理，得到调制信号；接着计算回波信号的有限信息自由度，并通过有限信息自由度计算采样间隔，随后对调制信号进行等间隔采样，得到离散稀疏数据；通过对离散稀疏数据进行参数估计，得到电缆反射信号的幅值参数和时延参数；最后根据幅值和时延参数，计算电缆故障点的位置，并对故障类型进行判断。本发明电缆故障检测方法用较低的采样速率、极少的采样数据来重构原信号，突破了现有技术仅能通过提高采样速率来提升故障定位精度的技术瓶颈。
一种基于有限信息自由度电缆故障检测方法

[发明专利]一种超声干耦合材料及其制备方法和性能参数测定方法-CN202210132731.6在审
发明人： 宋寿鹏;樊素文 -专利权人：江苏大学
申请日： 2022-02-14 - 公布日： 2022-06-10 - 主分类号： C08L83/04 文献下载
摘要：本发明提供了一种超声干耦合材料及其制备方法和性能参数测定方法，该材料包括A组份硅橡胶、B组份硅橡胶和纳米填料，所述A组份硅橡胶包括聚硅氧烷和催化剂，所述B组份硅橡胶包括聚硅氧烷和交联剂，所述A组份硅橡胶、所述B组份硅橡胶和所述纳米填料的质量比为100:100:(2～40)；干耦合材料性能测定主要包括声阻抗、声衰减以及硬度的测定方法；本发明的超声干耦合材料，该材料具有高的声阻抗，有效实现超声传感器与被测对象间的声阻抗匹配，增强干耦合条件下的透射声能，特别适合用于干耦合超声无损检测领域。
一种超声耦合材料及其制备方法性能参数测定

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