研制了基于现场可编程门阵列（FPGA）、可编程延迟线（DS1020）和脉冲集成放大电路（HV732）的8通道、高精度、脉冲数字式超声相控阵发射系统;分析了关键技术并提出了解决方案。该系统适用于中心频率为0.1-10MHz的换能器,延迟精度为1ns,根据检测的不同要求,可以分别控制各个通道的延迟时间和脉冲宽度。

设计了一种应用DDS技术的多路超声相控阵列激发电路,该电路可以产生任意波形的激励信号.同时还利用FPGA设计了相控阵的相位延时数字逻辑电路,利用该电路可以方便的实现高精度的相位延时.经实验室验证,该电路成功的达到了设计要求.

为了研究超声换能器在发射和接收超声信号时电阻抗的特性,对超声检测系统中的超声信号发射和接收过程进行建模分析,研究了电缆特性对换能器电阻抗的影响,推导了换能器在发射和接收超声信号时电阻抗的计算公式和考虑电缆特性时的电阻抗计算公式,研究了换能器在发射和接收超声信号时电阻抗的关系。分析和实验表明,电缆特性对换能器电阻抗有很大影响;换能器在发射和接收超声信号时的电阻抗相等。

利用多目标优化设计方法寻求最优的超声相控阵换能器参数，分别以最大偏转方向上的归一化主瓣宽度与归一化远场声压的差值和相控阵峰值旁瓣与主瓣的振幅比为目标函数，建立超声相控阵换能器多目标优化设计的数学模型，对超声相控阵主要的几何参数进行优化设计。结果表明，利用优化设计方法计算的几何参数满足了设计优化的目标。

简要介绍了利用磁致伸缩传感器测量液体密度的原理以及测量系统的组成和应用。利用脉冲回波法测量了声速从而算出液体密度。验证了扭转波在液体中传播速度与液体密度的关系。