焊接过程声信号在线检测技术现状与展望

基于焊接过程声信号的声学检测技术是一种实时采集和检测缺陷的有效方法,对材料内部结构变化反映明显。概述了常规焊接缺陷无损检测方法的优缺点,对焊接过程声信号的分类和声信号采集系统进行了论述,分析总结了声发射信号和可听声信号的发声机理、检测原理和信号处理方法,并阐述其在焊接质量在线检测领域的研究现状及应用,特别是焊接缺陷、熔滴过渡形式和熔透状态的识别与预测。为了满足在线检测要求,包含声学检测在内的多传感信息融合焊接系统研究是关键,智能传感、信号处理、自动控制与人工智能技术的进一步研究能促进焊接产业的长足发展。     

新型焊接质量的无损检测技术

焊接是工业生产过程中机械零部件连接的一种常用方法,近些年来对焊接质量的要求日渐提高,而无损检测技术的出现使焊接件的质量得到了有效可靠的保证,该技术不会破坏焊接件的使用性能,利用该技术可以对焊接缺陷进行评定检测,从而对焊接质量进行有效控制。近年来,无损检测技术日渐多样化,对较新型的超声波衍射时差法(TOFD)、发射检测(AE)、脉冲涡流检测、超声相控阵检测(PAUT)等焊接无损检测技术做了研究和探讨,可为实践应用提供依据。     

磁流体超声检测的原理和应用

研究在超声检测中应用磁流体（ＭＦ）作为声触点。报道了ＭＦ的声学性能，它们对无损检测装置中声学通道的影响和超声扫描时流体的损失等有关问题所作探索性研究的结果。     

特种设备无损检测新技术的应用研究

本文简单分析了特种设备无损检测的几项新型技术,包括声发射检测技术、TOFD技术、磁记忆检测技术等,分别分析了其基本原理、优缺点及应用,为从事特种设备无损检测的人员提供一定的参考与借鉴。     

水利工程中金属焊缝缺陷的超声检测方法比较研究

为研究基于超声的无损探伤方法在水利工程金属结构焊缝缺陷识别中的应用,利用常规超声检测技术、超声相控阵技术、衍射时差法(Time of Flight Diffraction, TOFD)超声检测技术对水利工程金属结构焊接试块缺陷进行识别,分析了各种缺陷在超声无损探伤技术中的特征显示。研究结果表明:常规超声检测技术、TOFD检测技术均能对各种缺陷实现信号显示,超声相控阵检测技术对气孔和横向裂纹的显示不够明显,但对其它缺陷的检出效果较为明显;常规超声检测技术对操作人员的要求较高,对缺陷的定性困难,精度不高;TOFD检测结果中气孔和横向裂纹的显示呈现出一种特殊的弧形,有一定高度的内部裂纹和未熔合的信号由上下尖端衍射波组成,根部未焊透上下尖端信号不够明显;相控阵检测结果直观,可以较精确地测量缺陷的埋藏深度、自身高度、长度等,但在扫查点状缺陷或者与超声声束平行的裂纹缺陷时,检出率极低。     

我国特种设备检测技术的现状与展望

从我国特种设备的定义、数量、管理等方面出发全面分析了我国特种设备现状,以此为基础总结了我国特种设备发展的趋势以及存在的问题.分析了压力容器、电站锅炉、起重机、电梯、游乐施设的发展方向.阐述了近年来涌现的声发射检测、漏磁检测、相控超声检测、超声衍射时差(TOFD)检测、超声导波等先进的无损检测技术(NDT).在对比国内外特种设备安全检测技术的差距和要求基础上,提出了特种设备检测技术的发展目标和任务.     

声发射技术在混凝土材料及其耐久性中的应用研究进展

声发射技术作为一项有效的无损检测方法,在混凝土材料研究中有着独特的优势。介绍了声发射基本原理及常用的声发射设备,总结了声发射技术在混凝土材料及其耐久性中的应用情况,最后展望了声发射技术在混凝土材料耐久性中的应用前景。     

声成像技术及其在医学超声中的应用

由于声成像技术具有对材料内部力学特性进行成像检测的特点,它已成为医学超声中的重要研究领域。为了提高声成像的空间分辨力,近年来,又发展了光声成像,扫描电子声显微术和扫描探针声显微术等新的近场成像技术。结合同济大学声学研究所部分研究结果,对这些近场成像技术在医学超声中的应用作了简单介绍。     

声发射检测技术在压裂管汇无损检测中的应用

声发射是指材料局部因能量的快速释放而发出瞬态弹性波的现象。声发射检测技术是一种新兴的动态无损检测技术。将声发射技术运用于对石油工业压裂管汇设备的无损检测,成为其无损检测手段中的一大突破。利用声发射检测技术可以在设备返修试验中及时和全面的检查、评价设备在整个承压过程中活动裂纹产生和扩展的全过程。本文介绍了声发射检测技术的原理及特征,同时介绍了其在压裂管汇无损检测中的运用方法及前景。     

超声无损检测技术的新发展德华材料检测有限公司

随着数字技术和计算机技术的迅速发展 ,射线、超声、磁粉、渗透和涡流等五大常规无损检测技术及设备也有新的发展。主要是对缺陷信号进行数字处理 ,在此基础上发展缺陷成像技术。本文主要介绍超声无损检测技术及设备的最新发展 ,着重介绍已在工业生产中应用的新技术和新设备。1　便携式快速超声 C扫描　　超声 C扫描是超声检测中的一种缺陷成像技术 ,它可以从不同角度对零件中的缺陷形状、大小和位置以图像形式表示出来 ,使检验结果更加直观有效。因此 ,近年来在生产检测中得到越来越多的应用。开始时 ,这种方法是采用水浸探伤方法 ,即将被…     

可视化无损检测技术研究进展

随着工业产品质量及服役安全验证要求的不断提升,常规无损检测已无法满足实时、在线、快速作业的需要,可视化无损检测技术应运而生。将可视化技术应用于产品质量检测与评估,具有清晰、直观、精准等优点,对提高产品检测效率和精度,实现大规模工业化、信息化、智能化检测具有重要意义。主要从超声无损检测及成像技术、红外热波无损检测及其图像序列处理技术、电磁无损检测及其信号采集处理技术、层析成像技术与三维重构方法,以及可视化无损自动检测技术等方面,介绍了国内外可视化无损检测技术的研究进展,分析了各类检测技术的适用范围和特点,并对其发展方向和应用前景进行了展望。     

基于扫描数据可视化的超声换能器参数测量

超声探头是超声无损检测中的关键部件,其参数直接影响到对超声检测系统性能的评价与校准。在自主建立的水浸超声声场自动扫查系统基础上,以标准ASTM E1065-99为依据,利用水听器法对聚焦超声换能器声场进行扫描,并将数据可视化。在数据可视化的基础上,对声场中若干重要参数进行了测量。实验结果表明,测量结果与理论计算结果吻合程度良好,所实现的声场自动扫查系统能够真实反应出换能器空间的声场分布,能够为超声换能器应用特性的准确评价提供可信的数据。     

Disposable PVDF ultrasonic transducers for nondestructive testingapplications

Disposable ultrasonic contact transducers have been constructed with inexpensive PVDF films for nondestructive testing (NDT) applications. This paper reports the temperature-dependent ultrasonic performance of commercial polyvinylidene fluoride (PVDF) films and PVDF sensors. PVDF film was evaluated for its material properties of interest for ultrasonic transducer performance including the relative dielectric constant ε_r, dielectric loss tangent tan δ_e , electromechanical coupling constant k_t, mechanical quality factor Q_m, and acoustic impedance Z. Disposable PVDF transducers were then coupled to both low and high acoustic impedance test panels and their ultrasonic insertion loss/sensitivity and frequency bandwidth measured as a function of temperature in both the pulse-echo and pitch-catch modes. The results yielded center frequencies in the 3.5-16 MHz range, with -6-dB fractional bandwidths for some of the transducers exceeding 100%. The temperature dependence of the transducers' performance is reported for the -40 to 80°C range and shows an approximate linear decrease in center frequency and increase in fractional bandwidth with increasing temperature. These measured results are compared with predictions from computer simulations based on Mason's model. These tests showed that the same disposable transducers can be used for both ultrasonic and acoustic emission sensing NDT applications. This paper summarizes the quantitative ultrasonic and vibration sensing performance for all of the disposable PVDF film transducers which were tested     

铝合金搅拌摩擦焊超声检测研究进展EI北大核心CSCD

铝合金搅拌摩擦焊(friction stir welding, FSW)焊接参数选择不当将会产生隧道孔、未焊透(lack of penetration, LOP)和吻接等取向复杂、细微紧贴的缺陷。首先,本文简述了FSW焊缝与典型缺陷特征,总结了超声检测时面临纵向分辨力低、缺陷表征不完整、材料与缺陷声阻抗接近和灵敏度不足等难点。随后,从常规超声、超声衍射时差法(time-of-flight diffraction, TOFD)、相控阵超声检测技术和其他超声检测技术等方面综述了现有的铝合金FSW超声检测研究工作。最后,结合超声信号处理方法和机器学习方法对研究前景进行展望:可以通过分析和提取信号特征,进一步提升超声检测分辨力和信噪比,并实现取向复杂缺陷和细微紧贴缺陷的精准辨识与定量。     

Neural classification of Lamb wave ultrasonic weld testing signalsusing wavelet coefficients

This paper presents an ultrasonic nondestructive weld testing method based on the wavelet transform (WT) of inspection signals and their classification by a neural network (NN). The use of Lamb waves generated by an electromagnetic acoustic transducer (EMAT) as a probe allows us to test metallic welds. In this work, the case of an aluminum weld is treated. The feature extraction is made by using a method of analysis based on the WT of the ultrasonic testing signals; a classification process of the features based on a neural classifier to interpret the results in terms of weld quality concludes the process. The aim of this complete process of analysis and classification of the testing ultrasonic signals is to lead to an automated system of weld or structure testing. Results of real-world ultrasonic Lamb wave signal analysis and classifications for an aluminum weld are presented; these demonstrate the feasibility and efficiency of the proposed method     

光纤布拉格传感器兰姆波检测的反射谱分析

传统的兰姆波多采用压电陶瓷换能器激发和接收。建立了新的超声兰姆波无损检测系统,其基本思想是采用布拉格光纤传感器作为兰姆波的接收器。光纤光栅传感的基本原理是通过检测光栅反射的中心波长移动实现对外界参量如超声的测量。超声作用下光纤光栅的反射谱发生变化,对超声作用下光纤光栅的反射谱变化进行了数值分析,结果表明,超声对光栅反射谱的影响与超声波长与光栅长度的比值是高度相关的。只有当这个比值相当大时,反射谱的形状才不会变化而中心波长发生偏移,此时光纤传感器可用来探测兰姆波。这个结论为利用新的兰姆波无损检测系统在布拉格光栅长度的设计和兰姆波波长的选择方面提供了有用的工具。     

Synthetic Aperture Focusing and Time-of-Flight Diffraction Ultrasonic Imaging—Past and Present

The detection of defects in materials and components using ultrasonic nondestructive testing and evaluation techniques is of interest in many industrial areas. Reliable defect detection requires defined and reproducible scanning of the probes along the surface of the components. For post-processing of the recorded rf-data the Synthetic Aperture Focusing Technique SAFT has been successfully applied to improve the performance of ultrasonic testing. For specific defect and component configurations, the Time-of-Flight Diffraction technique TOFD has also been successfully applied for quantitative evaluation of crack sizes. This contribution reviews developments and applications of SAFT and TOFD with reference to representative examples from the past and the present.