超聲駐波聲場(chǎng)中粒子振動(dòng)的實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、自聲懸浮這一物理現(xiàn)象被發(fā)現(xiàn)以來(lái)，就得到了各界廣泛的關(guān)注。相比較磁懸浮、靜電懸浮，聲懸浮具有更好的生物相容性。并且聲懸浮裝置相對(duì)其他懸浮設(shè)備更小巧便捷。隨著聲懸浮技術(shù)不斷的發(fā)展，懸浮能力不斷的提高，其在各領(lǐng)域?qū)W科研究中的應(yīng)用也越來(lái)越廣泛。但是，聲場(chǎng)中粒子的振動(dòng)是限制其應(yīng)用的關(guān)鍵技術(shù)。
　　聲懸浮中粒子振動(dòng)僅有的研究大多圍繞振動(dòng)時(shí)滯性以及懸浮位置進(jìn)行，沒(méi)有對(duì)諧振腔長(zhǎng)度這一影響駐波場(chǎng)的重要因素進(jìn)行分析，這主要是由于缺乏能夠精密調(diào)節(jié)諧振腔

2、長(zhǎng)度的實(shí)驗(yàn)裝置。
　　論文設(shè)計(jì)了一種利用諧波減速推桿進(jìn)行諧振腔長(zhǎng)度精密調(diào)節(jié)的機(jī)構(gòu)，并使用光電編碼器以及 ENC7480編碼器計(jì)數(shù)卡進(jìn)行位置半閉環(huán)控制。利用套筒裝置改善了諧波推桿僅能實(shí)現(xiàn)小位移量程調(diào)節(jié)的缺點(diǎn)。采用柔性硅膠反射面代替了常規(guī)的金屬反射面。利用3D打印技術(shù)改進(jìn)了反射面的設(shè)計(jì)方法，提高了制作的柔性化，降低了制作成本，減少了制作周期。
　　利用高速攝像機(jī)對(duì)粒子振動(dòng)情況進(jìn)行拍攝，并利用圖像處理技術(shù)提取出粒子振動(dòng)的軌跡。在此

3、基礎(chǔ)上，運(yùn)用多種信號(hào)處理方法對(duì)粒子振動(dòng)軌跡進(jìn)行處理，采用FFT、箱型圖、位置散點(diǎn)圖、速度分布圖以及加速度矢量圖等多種分析方法對(duì)處理后的粒子振動(dòng)軌跡進(jìn)行分析。研究了包括粒子振動(dòng)頻率、振幅、位置、速度、加速度等振動(dòng)聲參數(shù)隨諧振腔長(zhǎng)度的變化以及這些物理量和實(shí)驗(yàn)變量的相互作用關(guān)系。
　　在研究粒子振動(dòng)頻率隨諧振腔長(zhǎng)度的變化規(guī)律基礎(chǔ)上，提出根據(jù)粒子振動(dòng)頻率來(lái)估計(jì)當(dāng)前諧振狀態(tài)的方法。在研究粒子振動(dòng)過(guò)程中，對(duì)比橫振與縱振的差別進(jìn)而提出了抑制大振