導(dǎo)波的案例
Moldex3D模流分析之應(yīng)用先進(jìn)CAE工具驗(yàn)證光學(xué)產(chǎn)品翹曲及折射率
效益
加強(qiáng)對精密射出成型的自由曲面光學(xué)產(chǎn)品之質(zhì)量管控
可視化并量測出幾何變形結(jié)果
可視化并量測折射率變化
了解產(chǎn)品表面變形和折射率如何影響前導(dǎo)波變化
案例研究
本案例目標(biāo)為藉由有限元素模型，計(jì)算出自由曲面光學(xué)產(chǎn)品的幾何變形和折射率，進(jìn)而測量前導(dǎo)波，用于評估精密射出鏡片的光學(xué)質(zhì)量，同時(shí)比較仿真和實(shí)際測量的結(jié)果，以了解CAE技術(shù)對于光學(xué)產(chǎn)品的仿真準(zhǔn)確度。
Moldex3D以HyperMesh網(wǎng)格建立三維有限元素模型，用來仿真產(chǎn)品變形和折射率分布(圖一)。本產(chǎn)品使用的材料為PMMA Plexiglas V825。Moldex3D可偵測并呈現(xiàn)產(chǎn)品的表面變形，以及不均勻的折射率分布(圖二)。接下來再以實(shí)際測量驗(yàn)證，計(jì)算像差。
圖一 以十層六角柱網(wǎng)格建構(gòu)三維網(wǎng)格模型(左)以及流道系統(tǒng)(右)
圖二 精密射出成型之Alvarez鏡片(左)及其表面變形可視化結(jié)果(右)
由于本案例主要目的為驗(yàn)證模擬結(jié)果(圖三及圖四)，因此并未針對原始設(shè)計(jì)作變更，預(yù)期在往后的研究才會(huì)進(jìn)一步優(yōu)化此精密射出產(chǎn)品的設(shè)計(jì)。
圖三 精密射出成型之Alvarez鏡片表面變形模擬結(jié)果(左)與實(shí)際測量結(jié)果(右)比較
圖四 精密射出成型之Alvarez鏡片折射率分布模擬結(jié)果(左)與實(shí)際測量結(jié)果(右)比較
接下來將驗(yàn)證自由曲面鏡片的前導(dǎo)波特征。首先以傳輸干涉儀系統(tǒng)設(shè)定，測量具有均勻折射率分布的未成型Alvarez鏡片的前導(dǎo)波，并將結(jié)果與名義前導(dǎo)波比較。同時(shí)也將鏡片浸入定折射率液體。若液體之折射率與鏡片表面折射率代表值相符合，則測量出的波前特征就代表鏡片內(nèi)部的折射率變化；相對地，若控制的折射率與表面折射率代表值不相符，則測量出的導(dǎo)前波特征主要就是由表面屈亮度所決定。
展開 RP Fiber Power 光纖激光器及激光器設(shè)計(jì)軟件—多模光纖內(nèi)光束的特性(模式分布的模擬)
該程序模擬了幾種導(dǎo)波模式下光纖內(nèi)光束的傳輸特性。采用高斯光束入射，可與纖芯偏移，也可相對光纖軸向傾斜入射。此程序計(jì)算了所有模式的振幅分布，也可有效計(jì)算光纖輸出端的強(qiáng)度分布。除各輸出模式功率的計(jì)算之外，也可獲得以下圖形：
圖1為各導(dǎo)波模式的功率與入射光束位置的關(guān)系。
圖2為個(gè)導(dǎo)波模式的功率與光束斜入射角的關(guān)系。
圖3為給定光束偏移量下輸出光束的強(qiáng)度分布。
圖4為給定光束斜入射角下輸出光束的強(qiáng)度分布。
RP Fiber Power 多模光纖內(nèi)光束的特性(模式分布的模擬)
文件：Fiber launch
該程序模擬了幾種導(dǎo)波模式下光纖內(nèi)光束的傳輸特性。采用高斯光束入射，可與纖芯偏移，也可相對光纖軸向傾斜入射。此程序計(jì)算了所有模式的振幅分布，也可有效計(jì)算光纖輸出端的強(qiáng)度分布。除各輸出模式功率的計(jì)算之外，也可獲得以下圖形：
圖1為各導(dǎo)波模式的功率與入射光束位置的關(guān)系。
圖2為個(gè)導(dǎo)波模式的功率與光束斜入射角的關(guān)系。
圖3為給定光束偏移量下輸出光束的強(qiáng)度分布。
圖4為給定光束斜入射角下輸出光束的強(qiáng)度分布。
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基于ls-dyna正弦波在管道上的傳播仿真過程 ￥5
基于ls-dyna正弦波在管道上的傳播仿真過程
導(dǎo)波檢測具有單點(diǎn)激勵(lì)，長距離檢測的優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于橋梁、管道等檢測領(lǐng)域。隨著我國西氣東輸?shù)裙こ探ㄔO(shè)．管道網(wǎng)絡(luò)的定期維護(hù)與檢測成為社會(huì)關(guān)注的熱點(diǎn)。由于介質(zhì)腐蝕、管道老化等因素的影響，管道事故頻發(fā)，管道導(dǎo)波檢測技術(shù)迅速發(fā)展起來。
使用Ansys/ LS-DYNA，建立管道表面激勵(lì)接收導(dǎo)波信號的仿真模型，分別在激勵(lì)區(qū)域施加瞬時(shí)力載荷，模擬正弦波在管道中的傳播情況。過程如下：
一、前處理
1、打開軟件
2、選擇單元，solid164
3、定義材料參數(shù),注意使用單位是g/cm/us
4、建立模型，
（1）管的截面的過程
布爾操作后刪除不要的部分
（2）拉伸為體，注意有缺陷的地方
5、分網(wǎng)格，建立有限元模型，采用8節(jié)點(diǎn)6面體單元
（1）周向分為32段
（2）徑向分為4段
（3）長度按1cm/段（缺陷處為2段）
有限元網(wǎng)格如下：
6、生成PART
7、定義邊界，加載約束條件。先定義為非反射邊界并加載，生成K文件后，修改為加載端
8、定義輸出選項(xiàng)
（1）計(jì)算時(shí)間1600us
（2）時(shí)步控制，采用默認(rèn)值
（3）結(jié)果文件類型
（4）結(jié)果文件輸出間隔3.125us
10、生成K文件
二、修改K文件
1、非反射邊界修改為力的加載
2、定義力（離散為曲線點(diǎn)）
三、計(jì)算
（1）計(jì)算的設(shè)置
四、結(jié)果
1、波的傳播
2、從缺口出反射的波
3、從端口出反射的波
展開 
什么是保溫層下腐蝕？你們廠裝置出現(xiàn)過保溫層下腐蝕嗎？
06
超聲導(dǎo)波檢測技術(shù)
超聲導(dǎo)波檢測技術(shù)的原理是將磁性鐵鈷薄條粘貼在被測物體表面上并施加超聲波，該超聲波沿被測物體傳播并被其表面的形狀所約束。當(dāng)被測物體表面存在缺陷時(shí)會(huì)反射回相應(yīng)的信號，并在接收線圈上產(chǎn)生變化的電壓，從而實(shí)現(xiàn)對缺陷部位的定位。
超聲導(dǎo)波檢測設(shè)備價(jià)格較高，雖然能夠提供被測物體的整體腐蝕狀況(平均壁厚)，但檢測結(jié)果不能區(qū)分出內(nèi)外壁的缺陷，且對點(diǎn)蝕等孤立缺陷的檢出率較低。因此，在采用超聲導(dǎo)波檢測前，應(yīng)進(jìn)行綜合分析，設(shè)置合理的閾值，從而更高效地檢測出缺陷的位置和大小。
07
基于金屬電位差的在線監(jiān)測技術(shù)
基于金屬電位差在線監(jiān)測技術(shù)采用的是電化學(xué)原理，其原理如下所示。
兩種金屬材料之間存在電位差，將其同時(shí)浸入電解質(zhì)溶液中時(shí)，二者與溶液之間形成了電極電位。該技術(shù)通過將設(shè)備或管道與金屬保護(hù)層用導(dǎo)線連接，采用萬用表定期監(jiān)測二者之間電位的變化，實(shí)現(xiàn)對保溫層結(jié)構(gòu)進(jìn)水情況的監(jiān)測。
基于金屬電位差在線監(jiān)測技術(shù)實(shí)施方法簡單，在不破壞保溫層結(jié)構(gòu)的前提下，僅需要使用導(dǎo)線將其引出，節(jié)約了監(jiān)測成本，而且該技術(shù)響應(yīng)快、檢測靈敏度高，可以在第一時(shí)間發(fā)現(xiàn)保溫層進(jìn)水情況，并配合目視檢查進(jìn)一步確認(rèn)。但是，該技術(shù)無法對已經(jīng)進(jìn)水的保溫層進(jìn)行進(jìn)水程度量化評定，因此更適合用于石油化工企業(yè)保溫層下腐蝕的日常監(jiān)測。
展開 號稱最全的儀表規(guī)范，你值得擁有！
導(dǎo)波雷達(dá)與電容式液位計(jì)的安裝應(yīng)符合下列要求:
1、液位計(jì)應(yīng)安裝于儲(chǔ)罐的頂部，避免與設(shè)備內(nèi)的可動(dòng)部件相碰; 當(dāng)設(shè)備內(nèi)介質(zhì)波動(dòng)劇烈時(shí)，應(yīng)對導(dǎo)波桿 (探頭) 加透孔式保護(hù)管固定。
2、液位計(jì)在設(shè)備外連通管上安裝時(shí)，應(yīng)符合下列規(guī)定:
a）導(dǎo)波桿 (探頭) 的長度應(yīng)包括上部和下部測量死區(qū)，其端部應(yīng)低于連通管下部連接口中心至少50mm ;
b）采用雙桿式探頭的導(dǎo)波雷達(dá)液位計(jì)時(shí)，連通管直徑不小于80mm ; 采用單桿式探頭的導(dǎo)波雷達(dá)液位計(jì)時(shí)，連通管直徑不少于50mm。
3、采用電纜探頭式導(dǎo)波雷達(dá)液位計(jì)測量大液位時(shí)，應(yīng)在設(shè)備底部對電纜探頭進(jìn)行拉直固定，液面波動(dòng)劇烈的場合應(yīng)加透孔式保護(hù)管固定。
4、被測介質(zhì)溫度高時(shí)，宜將變送器分離安裝。
5、導(dǎo)波雷達(dá)與電容式液位計(jì)的安裝還應(yīng)符合制造廠的要求。
靜壓式液位測量儀表的安裝應(yīng)符合以下規(guī)定:
1、單法蘭式液位計(jì)的儀表連接頭 (管嘴) 距罐底距離應(yīng)大于300mm ，且處于易于維護(hù)的方位。
2、雙法蘭遠(yuǎn)傳式差壓液位計(jì)的安裝高度不宜高于容器上的下取壓法蘭口，并精確計(jì)算出零點(diǎn)和負(fù)遷移量: 對傳導(dǎo)毛細(xì)管應(yīng)用角鋼或鋼管進(jìn)行固定，環(huán)境溫度變化大的場所應(yīng)采取絕熱保溫措施。
展開 內(nèi)旋轉(zhuǎn)超聲技術(shù)在換熱器管束檢測中的應(yīng)用
據(jù)了解在換熱器管束腐蝕檢測應(yīng)用中常用的檢測技術(shù)有渦流檢測、磁致伸縮低頻導(dǎo)波檢測和內(nèi)旋轉(zhuǎn)超聲檢測等技術(shù)。
渦流檢測技術(shù)是換熱器管束腐蝕檢測最常用的檢測技術(shù)。渦流檢測技術(shù)一般采用內(nèi)穿過式差分探頭或/和絕對式探頭進(jìn)行檢測，渦流檢測是利用比較法，需要制作一根與被檢管子相同(同規(guī)格、同材料、同批號等)的樣管，將檢測信號與樣管的人工缺陷進(jìn)行比較才能得出實(shí)際缺陷的大致情況，而且很難判斷缺陷的種類和形狀。該技術(shù)由于受管子的電導(dǎo)率、磁導(dǎo)率及管子狀況等因素的影響，很難準(zhǔn)確的獲得整個(gè)管束腐蝕缺陷的信號，故渦流檢測技術(shù)在指導(dǎo)換熱器管束是否應(yīng)當(dāng)堵管上并不理想。
磁致伸縮低頻導(dǎo)波技術(shù)應(yīng)用在換熱器管束腐蝕檢測中是最近幾年發(fā)展起來的，主要用于檢測管束金屬腐蝕損失的一種無損檢測方法。其原理是以鐵磁性材料的磁致伸縮效應(yīng)及其逆效應(yīng)為基礎(chǔ)的檢測技術(shù)，利用低頻超聲導(dǎo)波沿著換熱器管束的截面內(nèi)進(jìn)行傳播遇到的結(jié)構(gòu)特征信號或腐蝕信號反射回探頭進(jìn)行經(jīng)過處理后顯示出來，簡單分析后即可快速地評估管束的腐蝕情況。與內(nèi)旋轉(zhuǎn)超聲檢測技術(shù)相比，雖然具有檢測過程簡單，方便快捷，不需要耦合劑等優(yōu)點(diǎn)；但是其只能檢測鐵磁性材料，只能給出金屬腐蝕損失占管束截面的損失率，不能準(zhǔn)確地判斷腐蝕的形狀和大小，因而在換熱器管束腐蝕檢測應(yīng)用上受到限制。
內(nèi)旋轉(zhuǎn)超聲檢測技術(shù)是目前換熱器管束腐蝕檢測中應(yīng)用最廣、最為有效的一種檢測技術(shù)。在重點(diǎn)介紹內(nèi)旋轉(zhuǎn)超聲檢測技術(shù)的原理及檢測過程的基礎(chǔ)上，分析了影響該檢測技術(shù)在換熱器管束腐蝕檢測應(yīng)用中的主要原因，并提出了相應(yīng)的改進(jìn)建議。
展開 ?RP Fiber Power 光纖激光器及激光器設(shè)計(jì)軟件—多模光纖放大器
其次，定義了抽運(yùn)信號（設(shè)定抽運(yùn)功率集中于LP01模），信號光的波長及其導(dǎo)波模式（忽略偏振態(tài)的差異）。
圖1為徑向模式函數(shù)曲線，表現(xiàn)了每個(gè)模式的增益。
圖2為所有信道功率的變化。
RP Fiber Power 光纖激光器及激光器設(shè)計(jì)軟件—拉錐光纖
研究導(dǎo)波模式光纖內(nèi)光線的傳輸特性。拉錐光纖中，纖芯的直徑沿光纖軸向逐漸變細(xì)。該設(shè)計(jì)模擬了纖芯直徑緩慢變化對光場模式的影響。
圖1為yz平面內(nèi)的場振幅分布。
圖2為沿著光纖方向，光功率、光束半徑、模場面積等光束參數(shù)的變化。
Tapered fiber ． cf ．fpw文件包括自定義窗體，用戶可靈活輸入相應(yīng)參數(shù)。
拉錐光纖 RP Fiber Power
文件：Tapered fiber . fpw Tapered fiber . cf .fpw
研究導(dǎo)波模式光纖內(nèi)光線的傳輸特性。拉錐光纖中，纖芯的直徑沿光纖軸向逐漸變細(xì)。該設(shè)計(jì)模擬了纖芯直徑緩慢變化對光場模式的影響。
圖1為yz平面內(nèi)的場振幅分布。
圖2為沿著光纖方向，光功率、光束半徑、模場面積等光束參數(shù)的變化。
Tapered fiber . cf .fpw文件包括自定義窗體，用戶可靈活輸入相應(yīng)參數(shù)。
來自武漢墨光微信公眾號 。
RP Fiber Power 光纖激光器及激光器設(shè)計(jì)軟件—單模光纖內(nèi)光束的特性(光束的傳輸特性)
設(shè)定入射光為高斯型（不完全匹配光纖的導(dǎo)波模式），離軸入射，并具有一定的入射角。根據(jù)以上計(jì)算的光纖模式，用戶還需計(jì)算入射效率，采用多個(gè)光束傳輸，即可分析光纖內(nèi)的傳輸特性。
圖1為yz平面的場振幅分布，可觀察到入射光如何進(jìn)入包層的過程。
圖2為入射效率與初始光束半徑的函數(shù)關(guān)系。
RP Fiber Power 多模光纖放大器
其次，定義了抽運(yùn)信號（設(shè)定抽運(yùn)功率集中于LP01模），信號光的波長及其導(dǎo)波模式（忽略偏振態(tài)的差異）。
圖1為徑向模式函數(shù)曲線，表現(xiàn)了每個(gè)模式的增益。
圖2為所有信道功率的變化。
石油化工罐區(qū)安全儀表系統(tǒng)（SIS）的設(shè)計(jì)及SIL驗(yàn)證
丙烯球罐的伺服液位計(jì)應(yīng)隨儀表帶標(biāo)定腔；根據(jù)防爆區(qū)域劃分圖，防爆等級為Exd IICT4；選用220V（AC）外供電型；該丙烯球罐在高雷區(qū)，信號和供電需要配置電涌防護(hù)器；伺服液位計(jì)應(yīng)配置罐旁指示表，作為液位測量現(xiàn)場監(jiān)視儀表；安全要求配導(dǎo)波管并設(shè)置維修切斷全通徑球閥；伺服液位計(jì)滿足SIL2等級要求。
2）雷達(dá)液位變送器。雷達(dá)液位變送器適用于重質(zhì)油品、輕質(zhì)油品、烴類液體以及惡劣工況的儲(chǔ)罐液位連續(xù)測量。丙烯球罐的雷達(dá)液位變送器天線形式宜選用平面天線或導(dǎo)波式；根據(jù)防爆區(qū)域劃分圖，防爆等級為Exd IICT4；選用24V（DC）或220V（AC）外供電型；該丙烯球罐在高雷區(qū)，信號和供電需要配置電涌防護(hù)器；雷達(dá)液位變送器應(yīng)配置罐旁指示表，作為液位測量現(xiàn)場監(jiān)視儀表；安全要求配導(dǎo)波管并設(shè)置維修切斷全通徑球閥；雷達(dá)液位變送器滿足SIL2等級要求。
3）超聲波液位開關(guān)。外貼式超聲波液位開關(guān)，適用于丙烯球罐，可以減少壓力球罐的開口。外貼式超聲波液位開關(guān)其傳感器（探頭）產(chǎn)生的高頻超聲波脈沖可穿過球罐壁，該脈沖會(huì)在球罐壁和丙烯液體中傳播，還會(huì)被反射回來。通過對這種反射特性的檢測和計(jì)算，可以檢測出球罐內(nèi)丙烯液位的高度。超聲波液位開關(guān)的安裝應(yīng)確定傳感器的測量方向在球內(nèi)沒有部件等障礙，并應(yīng)避開罐壁焊縫。丙烯球罐的超聲波液位開關(guān)防爆等級為Exd IICT4；選用24V（DC）外供電型；信號和供電需要配置電涌防護(hù)器；滿足SIL2等級要求。
02
邏輯控制器子系統(tǒng)
SIS控制器采用獨(dú)立的控制單元，是符合IEC 61508/61511要求且得到安全等級認(rèn)證的設(shè)備。該系統(tǒng)的SIL等級為SIL3。
展開 常壓儲(chǔ)罐分類、組成、管理及風(fēng)險(xiǎn)評估
新興的檢驗(yàn)手段主要有：
（1）聲發(fā)射在線檢測；
（2）導(dǎo)波檢測；
（3）機(jī)器人在線檢測技術(shù)；
（4）爬壁超聲波連續(xù)測厚技術(shù)。
本文來自：化工設(shè)備人
諧振波導(dǎo)光柵的嚴(yán)格分析
波導(dǎo)支持多個(gè)導(dǎo)波模式，根據(jù)其厚度的
變化，模式數(shù)量也隨著變化。在此示例中，我們在VirtualLab Fusion中應(yīng)用了Fourier模態(tài)方法（FMM）來嚴(yán)格分析RWG的屬性。
