基于LabWindows／CVI超声缺陷信号频谱分析的设计

为了避免超声时域检测法本身的局限性,超声频谱分析技术在无损检测领域中得到了广泛重视。由于被检测工件的缺陷回波会受到缺陷的形状、大小、性质等因素影响,即频谱特性中隐含了缺陷特性,既而可以通过频谱分析,作为缺陷性质的辅助判定。文中在超声信号频谱分析原理和实施方法的基础上,研究LabWindows＼CVI在超声缺陷信号频谱分析中的应用,并分析超声缺陷信号的频谱图,实现缺陷的定性和分类。本设计体现了虚拟仪器技术应用在超声检测领域中的优势,提高了对缺陷评价的客观性和可靠性。     

基于小波包及小波神经网络的光纤熔接缺陷模式识别

介绍光纤熔接缺陷的识别在光纤通信中的重要意义。应用超声波探伤仪系统对光纤熔接点进行检测,针对缺陷信号特点提出利用小波包分析提取缺陷特征值和应用小波神经网络进行模式识别的方法,实现了从检测到的超声信号中提取出反映缺陷性质的相关信息,并通过这些信息对其进行分析,建立网络模型以实现缺陷定性识别。实验结果表明,小波包分析充分利用了缺陷回波信号的时域、频域信息,将频带进行多层次划分,对多分辨分析没有细分的高频部分进一步分解,并能够根据被分析信号的特征,自适应地选择相应频带,使之与信号频谱相匹配,从而提高了时一频分辨率,而小波神经网络良好的局部放大特性和多分辨率学习特性使缺陷的定性分类获得了较高的准确率。     

于小波包及小波神经网络的光纤熔接缺陷模式识别

介绍光纤熔接缺陷的识别在光纤通信中的重要意义。应用超声波探伤仪系统对光纤熔接点进行检测,针对缺陷信号特点提出利用小波包分析提取缺陷特征值和应用小波神经网络进行模式识别的方法,实现了从检测到的超声信号中提取出反映缺陷性质的相关信息,并通过这些信息对其进行分析,建立网络模型以实现缺陷定性识别。实验结果表明,小波包分析充分利用了缺陷回波信号的时域、频域信息,将频带进行多层次划分,对多分辨分析没有细分的高频部分进一步分解,并能够根据被分析信号的特征,自适应地选择相应频带,使之与信号频谱相匹配,从而提高了时-频分辨率,而小波神经网络良好的局部放大特性和多分辨率学习特性使缺陷的定性分类获得了较高的准确率。     

超声信号的非线性行为及应用

超声波检测技术广泛地应用于材料与设备的无损检测中.而表征材料与设备性能和缺陷信息的超声回波信号由于与传输介质、缺陷相互作用,再加上各信道中不同种类的噪声介入,变得非常复杂.充分理解和认识超声信号中的非线性行为,对材料和缺陷检测与评估有重要意义.本文以海底管道检测为背景,以缺陷的脉冲超声回波信号为研究对象,通过替代数据法和统计特征量方法,从时域的角度检验了超声信号中的非线性行为特性.通过大量的试验数据分析表明,超声信号中存在明显的非线性行为,而且这种非线性不是由测量过程中测量函数引起,而是由系统本身产生的,即由超声波与目标体相互作用而产生.论文还就超声信号中蕴涵的非线性特征的应用和前景进行了分析和展望.为更深入地认识和利用这些超声信号提供了一种手段.     

基于超声衍射时差法的缺陷检测技术仿真分析

采用有限元方法对超声衍射时差(TOFD)检测技术进行分析.首先使用COMSOL有限元分析软件对超声TOFD检测技术建模;而后基于该模型分析超声波的产生、传播和接收过程;最后通过改变模型参数,研究缺陷几何尺寸对超声TOFD检测信号的影响.研究结果表明:超声TOFD信号中直通波、上端衍射波、下端衍射波、底面反射波信号的相位依次变化180°;当缺陷位于工件上表面或下表面时,探头只能接收到四种基本超声信号中的一部分.     

PXI总线技术在超声检测仪器中的应用

超声检测仪器是中厚钢板超声自动检测系统的核心单元,应用PXI总线技术可以提高超声检测仪器的集成度和运行可靠性.可以给企业带来巨大的经济效益.本文简要介绍了PXI总线技术的体系结构,给出了应用PXI总线技术的多通道超声检测仪器的实现方案,详细阐述了PXI总线技术面向仪器领域的特性在超声检测仪器中的应用.实际应用表明PXI总线技术具有开放性、模块化和高性能的特点,在超声检测仪器中应用该技术可以满足企业需要,该技术在无损检测领域的发展具有重要的现实意义.     

希尔伯特黄变换在调制超声激励-光纤光栅传感损伤检测中的应用

相比于线性超声技术,非线性超声技术在微小损伤检测中的优势已得到广泛的认可.采用调制超声激励法,并利用布拉格光纤光栅(FBG)取代压电片实现调制超声响应的传感,使得整个系统更容易实现分布式检测.以铝制平板为对象,研究了FBG对超声的传感特性,建立了一个振动超声激励-FBG传感系统.利用希尔伯特黄变换对缺陷导致的非线性现象进行了分析,证实其既是调幅信号也是调频信号,因此在今后损伤分析研究中需同时考虑损伤对幅值和频率的影响.     

基于洛伦兹力的汽车转向节缺陷检测方法研究

转向节作为连接汽车转向系统和悬架系统的关键部件,其性能直接影响交通事故的发生率.本文针对汽车转向节缺陷检测方法与技术存在的缺点和不足,提出一种基于洛伦兹力的汽车转向节缺陷检测新方法.新方法通过控制电磁信号耦合在转向节内产生洛仑兹力,洛仑兹力使转向节内部固体粒子振动激发超声信号,通过采集超声信号重建图像以检测转向节缺陷分布.本文研究了洛伦兹力检测的基本原理,通过控制电场和磁场信号激励产生洛仑兹力的过程,进一步就检测方法中的平面模型进行了理论分析和仿真计算.计算结果表明,以洛仑兹力为声源的耦合检测方法中,转向节中的电流密度分布、洛伦兹力分布和洛伦兹力散度分布均能够体现转向节的电导率分布.本文的研究工作为新方法的应用提供研究基础,有利于推动汽车安全检测行业的新检测技术理论的发展,新检测技术方法的应用.     

基于ANSYS的圆柱体超声检测仿真技术研究

金属材料在各个领域的应用日趋广泛,但是其内部缺陷常会导致产品不能正常使用,甚至引起重大的安全隐患,因此对构件内部缺陷检测并识别日趋重要.本文同时采用有限元和实验两种手段对均匀介质中的缺陷检测进行研究.首先,以中心圆孔为内部缺陷的铝圆柱体作为研究对象,采用探头垂直入射的水浸式超声检测方法进行研究,通过实验获得缺陷回波信号.其次,为对比实验检测结果,引入有限元分析软件ANSYS,对声波传播进行仿真计算并获得缺陷回波信号.对所获得的缺陷回波信号进行频域处理,对比实验及有限元两种方法所获得的频谱图.结果表明,有限元仿真结果与实验结果基本一致,可从缺陷回波信号的频谱图看出缺陷的形状以及大小不一样.     

小波分析在管道缺陷超声检测中的应用

在管道缺陷超声无损检测中，作为检测基本数据的脉冲反射回波信号受到电子噪声(包括热噪声和量化噪声)和结构噪声的干扰，使材料的缺陷信号变得难以识别。小波变换借助于时．频局部分析特性，已成为现代信号处理中的一种重要方法。在阐述小波变换基本原理的基础上，研究了管道超声缺陷信号的小波分解与重构。利用此方法对超声信号进行分析，可方便地识别是否存在缺陷以及缺陷的位置。     

固体中缺陷对声波频谱特性影响的有限元仿真

超声检测是无损检测的重要组成部分,其主要检测固体中的缺陷,深入研究超声在固体中的传播机理非常必要,数值仿真在显示了独特的优势.有限元理论已经比较成熟,从其基本原理出发,建立固体中具有吸收边界的二维有限元模型,对含三种典型缺陷:裂纹、方形横穿孔、圆柱形横穿孔的模型进行了仿真研究,由波场快照图清晰的显示了缺陷对超声传播的影响,通过对截取的A-扫描曲线上缺陷和底面回波进行频谱分析,得到不同频域特征量和缺陷敏感频率可以识别各种缺陷.仿真结果对实际应用有参考意义.     

超声相控阵缺陷检测聚焦技术仿真分析

采用有限元方法对超声相控阵缺陷检测技术进行分析.首先介绍了超声波波束聚焦、偏转的基本原理,然后使用COMSOL有限元分析软件以及Matlab仿真程序对超声相控阵缺陷检测技术进行建模,在该模型的基础上分析了超声相控阵延时聚焦技术的实现过程与方法.在仿真过程中,通过改变阵元参数,研究其对于超声相控阵缺陷检测信号的影响,并结合物理实验进行了验证.分析结果表明,超声相控阵的延时聚焦技术减小了发射波的波幅宽度,提高了缺陷点回波信号的幅值;基于延时聚焦技术的发射信号,其波束指向性图的主波瓣波束较窄,幅值较高,旁瓣幅值降低,提高了图像分辨率以及成像质量.     

试论频谱分析仪应用的常见问题

在广播电视台的信号分析过程中,频谱分析仪是不可缺少的一部分,是信号分析中的核心设备。目前关于频谱分析仪的研究领域涉及非常广,包括了仪器的开发、测量、监控以及特性分析等等。本文从频谱分析仪的结构与工作原理入手,分析其应用过程中的常见问题,并提出避免及解决问题的相关应对措施,为信号分析的正常进行提供充足的理论研究依据。     

超声传感器在电机定子局部放电研究中的应用

在利用超声波进行发电机定子绕组局部放电的在线监测中,超声传感器的选型、超声波信号的衰减以及时延性都将影响到在线监测的效果.鉴于此,通过将发电机正常运行时的噪声频谱与局部放电超声信号频谱进行分析对比,并建立定子模型,通过仿真实验获取超声波传播时的声压分布图;再通过实验检测对超声信号在传播过程中的衰减与时延性进行分析研究....     

焊接缺陷超声检测回波信号的双谱分析

针对焊接缺陷超声检测中信号处理的特征提取问题，应用高阶谱方法对三类压力容器焊接缺陷的超声回波信号进行了分析，在焊接缺陷超声检测中，回波信号的相位携带有被检对象重要的结构特征信息。高阶谱方法与常规的功率谱分析方法不同，它不仅有振幅而且包含有相位，能揭示常规功率谱分析所不能表现的重要信息。本文应用高阶累积量技术对缺陷回波信号进行双谱分析，提取出缺陷回波基于双谱的平均相位信息作为特征参量，取得了较好的识别结果。     

基于支持向量机的超声检测缺陷识别研究

为解决超声检测领域传统人工神经网络方法对于小样本进行缺陷识别时存在的泛化能力差和过学习等问题,提出了一种基于支持向量机的超声检测缺陷识别方法.先使用小波分解对信号进行降噪,再使用小波包变换提取特征值,构造多类分类支持向量机进行缺陷识别.实验结果表明,支持向量机方法具有识别率高、泛化能力强等优点,能够应用于超声检测缺陷识别领域.     

基于小波理论的缺陷检测中的噪声处理

海底管道缺陷检测中的一个重要问题是对超声数据的噪声处理。检测过程中只有剔除叠加在有效信号中的高频噪声和干扰,才能获得有用的超声信号。因此,超声波检测能否准确的关键是对信号背景噪声进行怎样的处理。本文基于小波分析技术,对三种小波滤波方法进行了比较,并通过labview软件同时运用小波技术在NI硬件上实现滤波过程,最后给出了实验图像,得到了较好的效果。     

基于程序频谱的动态缺陷定位方法研究

基于程序频谱的动态缺陷定位是软件自动化调试研究中的一个热点问题,通过搜集测试用例的程序频谱和执行结果,基于特定模型以定位缺陷语句在被测程序内的可能位置.对近些年来国内外学者在该研究领域取得的成果进行系统总结:首先,给出预备知识和基本假设;随后,提出缺陷定位研究框架并识别出框架内一系列可影响缺陷定位效果的内在影响因素,包括程序频谱构造方式、测试套件构成和维护、内在缺陷数量、测试用例预言设置、用户反馈和缺陷修复开销等;接着,对实证研究中采用的评测指标和评测程序进行总结和分析;然后,对缺陷定位方法在一些特定测试领域中的应用进行总结;最后,对该领域未来值得关注的研究方向进行了展望.     

超声波检测中的小波降噪

分析了超声信号中的噪声来源;指出了对于超声检测,小波分析方法相对于其他数字信号处理手段所具有的优势;最后给出了应用实例.将相关硬件与在LabVIEw编程环境中所开发的软件有机结合,实现了超声探伤的功能.软件中小波降噪技术的应用提高了超声信号的信噪比及仪器的探伤性能.     

基于高阶统计量的压缩宽带频谱盲检测方法

针对认知无线网络中宽带频谱感知受到高速模数转换器(ADC)器件的技术限制,利用压缩感知理论(CS),采用压缩信号处理技术,直接对压缩观测数据进行分析,推导出宽带频谱检测的高阶判决统计量的概率分布特性,并在此基础上提出了一种基于高阶统计量的压缩宽带频谱盲检测算法(HOS-CWSBD).该算法无需任何有关主用户(PU)信号的先验知识、也无需事先重构出原信号就能实现宽带频谱检测.理论分析和仿真结果均表明,与传统的基于压缩感知理论且需要信号重构的压缩频谱感知算法以及基于Nyquist采样数据的非压缩宽带频谱感知算法相比,该算法具有计算复杂度低、感知性能稳定等优点.