应用超声技术研究中心

一、中心简介

超声技术研究中心隶属北京大学信息技术创新研究院;是专门从事超声应用领域技术研究和成果转化的研究机构。

超声技术研究中心依托原北京大学电子学系声学专业。北京大学电子学系声学专业成立于1960年,是教育部受海军委托在我国成立的第一个水声专业。在过去的四十余年里,为我国水声专业培养了大批优秀科学技术骨干和学术带头人,是我国水声科技的发源地之一;多项重大科研课题通过部级鉴定,获得较高评价;先后获得部级成果二等奖两项,三等奖一项,在我国水声界享有很高的声誉,是中国声学会的理事会员单位。

声学实验室长期从事声学和换能器的研究工作。在换能器理论、设计、仿真、实验方面,都有相当深厚的基础和工作经验。在理论方面,出版了《压电换能器与换能器阵》、《传感器及其应用》等教材,参与编写了《压电学》专著,发表了换能器设计方面的学术论文数十篇。在实践方面,近年先后承担并完成了973863、重点实验室基金有关换能器设计的项目多项,具体涉及MEMS水听器、纳米压电材料水听器、弛豫铁电单晶换能器、光纤矢量水听器、中高频三维矢量水听器、合成孔径声纳发射阵元、低频大功率水声发射换能器及声压振速矢量水听器等课题,拥有多项换能器、传感器及加速度计专利技术,在声学换能器和传感器设计方面有很强的实力。

20世纪70年代末,为适应国民经济建设,本单位开始超声测流技术的研究,研制出超声Doppler流量计,超声时差流量计等高科技产品,填补了国内空白;先后获得北京市科技成果三等奖一项,教育部级二等奖一项,北京市科技进步三等奖一项,专利两项;随着电子技术的发展和国民经济发展需求的深入,本单位还不断地推出新产品,如超声烟道气体流量计,超声明渠流量计,河流流量测量系统,超声波物位计,超声波湿度计,超声测厚仪等等,在国内超声检测领域占有重要地位。

 

二、中心研究方向

1. 超声检测技术

l  超声测流技术(数字化管道超声时差流量计、数字化管道超声Doppler流量计、Doppler明渠超声流量计、明渠超声H-ADCP流量计、超声热量表)

l  超声测位技术(液介、气介高精度液位测量、气介超声物位测量)

l  超声工业探伤技术(数字化探伤仪、测厚仪)

l  超声成像技术(超声成像、水下声成像、地质声成像)

l  医学超声(超声成像、超声治疗、超声理疗)

l  功率超声(超声清洗、超声加工)

1 管道超声Doppler测流原理

 

2 管道超声时差测流原理

 

                3 明渠超声ADCP 流速剖面仪原理

 

4 明渠超声ADCP 流速剖面仪原理

 

5 全数字化超声流量计原理框图

 

 

2. 传感器与换能器技术

l  高性能加速度计(高灵敏度、小尺寸、轻质加速度计)

l  高性能地震检波器(高灵敏度、低频检波器;面波检波器)

l  工业探伤超声换能器(1MHz-10MHz,带宽70%-120%

l  流量测量换能器(液介换能器:250kHz-2MHz;气介换能器:20kHz-200kHz

l  液位测量换能器(液介换能器:100kHz-1MHz;气介换能器:10kHz-100kHz

l  大功率超声加工换能器(复合棒换能器)

l  高新能医学超声换能器及阵列探头(8096128256阵元医用超声成像探头、超声内镜成像探头)

l  高温换能器(烟气、蒸汽测量用高温换能器;热量表用高温换能器;石油测井用400高温压电陶瓷换能器)

l  高性能水听器(标准水听器、石油勘探拖曳阵用水听器、高灵敏度小尺寸水听器、PVDF薄膜水听器、压电复合材料水听器、高性能三维矢量水听器)

l  低频大功率水下声源(复合棒换能器、碟形换能器、桶型换能器、IV型弯张换能器)

l  光纤传感器(光纤声传感器、光纤振动传感器)

l  MEMS传感器(MEMS声传感器、MEMS加速度传感器)

 

3. 专用压电材料

l  高温压电陶瓷材料

l  压电-聚合物复合材料(0-31-32-2型压电-聚合物复合材料)

 

4. 通用设备

l  超声脉冲发生器

l  超声发射接收系统

l  超声功率源

l  数字化换能器响应性能分析系统

l  数字化多通道应变测试系统

l  数字化材料弹性常数测试系统

l  24bit地震勘探数据采集系统

 

三、部分成果展示

声换能器和超声波流量计

 

1 管道超声流量计及探头系列

 

2 明渠超声流量计系列

 

3 城市排污监测网及暴雨积水预警系统

 

           4 系列压电材料与超声换能器

 

              5 系列低频大功率发射换能器与高灵敏度(矢量)水听器

 

四、合作方式

项目开发、产品研制、技术服务、技术支持;

风险投资、技术入股、孵化产业;

欢迎业界人士以各种方式合作。

 

五、中心人员

主任:李朝晖    副主任:马黎黎

通信地址:北京大学信息科学技术学院 邮编:100871

联系人:刘连博

联系电话:010-62752111 

Emailllb@ele.pku.edu.cn