管道内检测电磁超声在线测厚装置

为检测管道减薄程度并解决国内管道厚度数据缺失问题,研制一种用于管道内检测的电磁超声在线测厚装置。针对管道检测器振动、EMAT提离增大带来的误差问题,装置利用三通道电磁超声换能器(electromagnetic acoustic transducer,EMAT)分时工作,轮流触发测厚后进行平均;为实现检测器行进中的精确测厚及数据存储,装置通过提高回波信噪比并采用检测首个回波周波的测厚算法提高测量精度,同时采用ARM、FPGA与AD协同工作的方式完成数据快速采集、存储。为便于进行算法调试及管道减薄分析,装置可由上位机读取数据并进行波形回放。经现场实验测试,该装置可实现8~35 mm范围内在役管道厚度的内检测。     

炭黑粒子表面改性及其电磁特性研究

采用溶胶-凝胶法制备钛酸钡改性炭黑的复合粒子,并观察和分析了改性后粒子的颗粒结构、体电阻率和介电性能.经XRD分析可知复合粒子中存在钛酸钡和炭黑;TEM和SEM研究表明,通过溶胶-凝胶法在炭黑表面包覆了钛酸钡绝缘层,从而使得改性后的炭黑粒子之间不能建立发达的导电网络,复合粒子导电性能降低.研究表明钛酸钡改性对复合粒子的电导率和介电性能有着重要影响.     

利用电磁超声横波检测二冷区尾端连铸坯壳厚度

使用电磁超声横波对二冷区尾端的连铸坯壳厚度进行检测,并建立了有限元仿真模型.选取Q235连铸小钢坯作为被测对象.为减小永磁铁的提离距离、在被测体内部生成更大的感应涡流,文章利用多物理场有限元仿真软件建立了一种不同于一般结构的电磁超声换能器仿真模型:圆柱形永磁体两侧并行排列螺旋线圈.分析了永磁铁尺寸对磁场涡流的影响以及电...     

电磁超声探伤仪在棒材检测中的应用

介绍了棒材电磁超声探伤仪的设备结构、功能和工作原理,并对棒材内部缺陷进行了识别分析。相比常规水浸式压电超声,电磁超声探伤仪具有调整简便、适应温度范围广等优点,在棒材自动无损检测领域逐渐占据了重要地位。     

电磁超声横波测量连铸钢坯壳厚度

为解决连铸坯壳厚度在线检测问题,提出采用电磁超声横波反射法检测连铸坯壳厚度。对电磁超声横波换能器的激发和接收过程进行模拟仿真,分析横波在连铸坯中的传播情况,获得横波在连铸钢坯内固液两相区分界面处的反射回波。以坯壳厚度为10～50 mm的Q460连铸小方坯为研究对象,通过有限元仿真软件COMSOL,仿真得出温度在800～1300℃范围内时横波速度随温度的变化曲线。根据被测对象内部的温度场分布,得出坯壳内平均声速。利用回波时间与平均声速计算坯壳厚度。实验证明,上述方法可用于测量连铸坯壳厚度,当声时测量误差在1～2μs时,厚度测量误差为2～5 mm。     

气溶胶对电磁信号的影响分析

气溶胶作为大气电磁环境的重要组成部分,对电磁信号具有很强的吸收和散射作用,从而影响电磁信号的传输质量,本文分析了气溶胶和电磁信号的相互作用机理,利用Mie散射给出了球形气溶胶粒子的散射、吸收和消光效率因子以及不对称因子随电磁信号波长变化的数值结果,为提高电磁信号传输质量提供了理论参考。     

金属材料缺陷的电磁超声/涡流复合检测技术研究

电磁超声检测和涡流检测因其非接触、检测速度快、对试件表面要求低等优点而被广泛应用于金属材料的缺陷检测中,但电磁超声检测存在近表面的检测盲区,涡流检测对内部深层缺陷灵敏度不高。基于电磁超声和涡流的复合检测方法,设计了能同时满足电磁超声检测和涡流检测的复合式探头,建立了电磁超声和涡流复合检测有限元模型,并对金属试件中不同类型的缺陷进行了检测实验。仿真和实验结果表明,该复合探头不仅能快速检测表面裂纹,而且可激发出具有明显指向性的纵波,一定程度上削弱了波形转换产生的干扰波,可实现对内部缺陷的准确定位、识别,为电磁超声和涡流复合式检测技术在板材的复杂缺陷检测中的应用提供了基础。     

管壁缺陷的电磁超声检测技术实验研究

设计了一种基于电磁超声技术的管壁缺陷检测实验系统。系统激励并接收电磁超声信号,通过分析信号幅值的衰减实现管壁缺陷的检测及定位。介绍了系统的工作原理,收发分开的电磁超声换能器设计方法,硬件电路构成,软件设计方法及实验结果分析。该系统具有无需耦合,对试件表面质量要求不高等优点。     

柱状和球形颗粒在锥形布料盘表面的运动特性

采用离散元法(DEM)对柱状和球形颗粒在开槽前后正锥形布料盘表面的运动过程进行数值模拟,研究颗粒在锥形布料盘表面的运动速度、布撒轨迹,并探讨开槽前后布料盘直径、转速以及颗粒形状对运动过程的影响。结果表明:颗粒出盘的水平、竖直速率随布料盘转速和直径的增大而增大;柱状颗粒出盘的水平、竖直速率略大于球形颗粒;布料盘开槽后颗粒的过槽率随布料盘转速的增大而减小,随布料盘直径的增大而增大;柱状颗粒的过槽率大于球形颗粒;布料盘开槽后颗粒出盘的水平、竖直速率大于开槽前。     

铝合金搅拌摩擦焊接头缺陷的超声检测方法研究综述

铝合金搅拌摩擦焊技术广泛运用于航空航天、汽车、船舶等制造领域,在国防工业的发展中扮演着重要角色,而超声波检测技术在对搅拌摩擦焊接头质量评估和控制方面起着不可或缺的作用。综述了铝合金搅拌摩擦焊接头缺陷的超声检测方法。介绍了接头缺陷的复杂多样的特点,分别阐述了超声检测A信号分析,超声C扫检测和超声相控阵检测方法在搅拌摩擦焊缺陷检测的应用,并介绍了3种检测方法检测能力,明确了搅拌摩擦焊缺陷超声检测尚需解决的突出问题并展望了未来研究的发展方向。     

弹丸结构缺陷电磁超声无损检测技术综述?

介绍了弹丸结构缺陷的主要形式与危害,分析了针对弹丸结构缺陷进行电磁超声无损检测的目的意义,阐述了电磁超声无损检测技术应用于批量生产的弹药装备结构缺陷的快速自动化检测的优势,列举了国内外针对弹丸结构缺陷进行超声无损检测的工程应用实践。最后,针对我国结合电磁超声无损检测技术开展弹药生产质量监督给出了几点建议。     

基于变分模态分解的超声检测信号降噪研究

为解决超声检测信号的降噪问题,该文基于变分模态分解能将信号分解为一系列窄带模式,而高斯噪声则被分解为整个频带内若干个宽带模式,提出一种超声检测信号降噪方法。该方法通过变分模态分解,计算各模态带宽和中心频率,选择信号模态,根据信号模态重构无噪信号4步实现对超声检测信号的降噪;通过仿真实验表明该文方法可以将含噪超声信号分解为信号模态和噪声模态,去除噪声模态后可显著提升信噪比;对信噪比为10 dB的含噪信号经该文方法处理后得到的重构信号和原始无噪信号的均方误差为0.000 7,波形相似系数为0.994 0,重构信噪比为19.237 4 dB。此外,为提高超声信号仿真模型和实际测量到的超声信号的匹配度,该文提出一种改进的超声信号模型。实验表明该模型和实测超声信号更接近,其均方误差为0.008 3,波形相似度为0.973 3。     

几种不同结构异向介质的电磁特性分析

根据异向介质可以由具有等效负磁导率的开路环形谐振器阵列和具有等效负介电常数的细金属导线阵列构成的基本原理,提出了多种新型的、具有双负特性的开路环形谐振器的结构。通过基于时域有限积分法的CST软件进行仿真,比较了各种不同结构异向介质的电磁特性,为不同的应用目标的异向介质微观结构选取提供理论依据。     

存储测试信号统计特性分析

本文主要对几种典型的存储测试信号的差分布加以统计分析,以期找出其统计分布规律,从而在此基础上建立其数学模型,为进一步对其进行压缩编码提供依据。     

超声血流的无创伤检测和医学信号的特征提取

人体信号是随机性和背景噪声都很强的复杂信号。文章首先研究了利用超声Doppler技术定量检测血流速度的方法,然后将一些现代信息处理中的新理论、新方法引入医学超声的信息处理,为医学超声信息的特征提取提供了新的手段。这些理论包括：分形、数学形态学、数量化、小波变换、极点轨迹和血管传输线模型等。文章最后阐述了利用上述新方法作为技术核心而研制的三套应用系统;肺动脉血液动力学参数的无损估测系统、彩色编码的声谱系统和超声血流定量检测系统。     

基于包络滤波的电磁超声检测数据降噪算法

针对电磁超声检测中的噪声问题,提出了基于包络滤波技术的噪声消除方法。该方法利用三次多项式插值曲线拟合法求取原始信号的包络曲线,按照设定的降噪阈值用上下包络线分别分段地对原始信号进行修正,最后对上下包络修正的结果取平均,从而实现平滑信号和抑制杂波的作用。该方法的处理过程不会损伤信号的主体特征,对于混叠在信号中的多种类型的高频噪声都能进行很好的抑制。利用电磁超声表面波的实验数据对算法进行了检验,实验结果表明,基于包络滤波的降噪算法可以有效地消除检测信号中的杂波和毛刺干扰,抑制噪声的幅度,提高信噪比。     

基于超声导波检测的角钢型材缺陷特性分析

输电线路铁塔长期暴露在大气环境之中受到腐蚀,会造成角钢型材不同位置出现壁厚减小的情况,严重时可能导致铁塔断裂倒塌.为此,对角钢型材内壁锈蚀情况的检测技术进行探究.首先,对超声兰姆波的传播机理进行分析,确定角钢型材超声兰姆波的检测模态;然后,基于有限元理论对角钢型材进行三维数值建模,通过数值模拟探究了导波在钢材中的传播特...     

铝薄板裂纹电磁超声导波B扫描检测实验研究

采用Disperse软件,计算了3 mm厚度铝合金薄板的水平剪切(Shear horizontal, SH)导波频散曲线,设计制作了中心频率为0.22 MHz的SH导波电磁超声换能器(Electromagnetic acoustic transducer, EMAT),对铝薄板试样中直裂纹进行了B扫成像检测实验分析,采用同步挤压小波变换(Synchrosqueezedwavelettransform,SWT)对来自铝薄板试样中直裂纹SH导波信号进行了去噪处理。实验结果表明,SWT可以去除原始导波信号中的噪声,并实现导波模态分离,有助于改善B扫图像的质量。所设计的SH导波EMAT能够有效地检出3 mm厚铝薄板试样中10 mm长、1 mm宽、2 mm深的人工直裂纹。     

最大Lyapunov特性指数在微弱信号检测中的应用

利用Duffing振子的运动状态来判断微弱信号的存在是一种常用的方法,通常此方法没有明确的门限。由于最大Lyapunov特性指数是指示动力学系统是否处于混沌状态的重要参数,所以将最大Lyapunov特性指数作为混沌判据引入基于Duffing振子的微弱信号检测中。利用最大Lyapunov特性指数指示Duffing振子所处的状态,如果最大Lyapunov特性指数大于1,测说明系统处于混沌状态,反之则处于周期状态,从而为此方法提供了更为直观的判断依据。仿真结果表明,采用最大Lyapunov指数作为判断依据可以更准确的判断微弱信号的存在,进而说明此方法的可行性。     

不同拉压模量及软化特性材料的球形孔扩张问题的统一解

对于具有不同的拉压模量及软化特性的岩土类材料,提出了不同拉压模量及软化特性的控制参数,采用双剪统一强度理论推导了球形孔扩张问题的应力及位移的统一解.分析了模量、模型和软化等控制参数对球形孔扩张时的扩张压力、塑性区开展规律及应力场的影响.结果表明:圆孔极限扩张压力,塑性区的发展规律,应力场,位移场等均随着模量控制参数、模型参数及软化参数的变化而变化,因此若采用经典的弹性理论、单一的模型参数及传统的不考虑应变软化来对岩土类的工程材料进行设计计算,必会带来较大的误差.