超声相控阵平面与曲面反射波仿真

超声相控阵无损检测是近年来发展起来的新技术.模拟相控阵阵列探头,利用单个晶片依次激发、所有晶片接收的方法,研究平面和弧面反射波组的变化规律.通过MATLAB仿真得到了多组单发全收的波形组图,与真实波形对比,波形趋势吻合.由此证明仿真方法可行,对检测成像有意义.     

金属小径管损伤电磁超声导波检测的高效混合仿真方法及导波换能器可行性研究

金属小径管广泛应用于航空航天、化工等工程领域关键结构中,对其进行定期无损检测至关重要。作为一种先进电磁无损检测方法,电磁超声导波检测在金属小径管损伤定量评估中具有优势。目前,金属管道缺陷电磁超声导波检测的仿真主要采用有限元等数值模拟方法,涉及电磁场和结构场计算。然而,电磁超声导波检测通常采用激励电流的频率为几百千赫兹,在管道中激发的涡流趋肤深度极小,导致仿真需大量网格进行求解域剖分以确保仿真精度,检测信号计算时间较长。鉴于此,提出一种集成解析法和有限元法的金属小径管缺陷电磁超声导波检测混合仿真方法,采用解析法求解电磁场相关场量,将所求洛伦兹力导入有限元仿真中求解结构场,实现电磁场量和结构场量的快速计算,高效求取检测信号,对金属小径管缺陷定位时,精度高达约98%。在通过全有限元仿真验证所提混合仿真方法正确性的基础上,结合系列仿真和试验研究,对所提导波换能器激发的超声导波模态进行了识别,对该换能器在金属小径管损伤检测和定位方面进行了可行性验证。     

多层结构复合材料的超声检测系统设计

分析了超声波在多层结构复合材料中的传播特性,设计了测量多层复合材料厚度及各种缺陷的超声检测系统超声发射系统.该系统由超声波发射系统、接收系统及计算机控制处理系统组成.针对多层结构复合材料层厚及内部缺陷分别进行了计算机仿真和实测实验,并对实验结果进行了比对.结果表明,该检测系统性能达到了设计要求.     

碳纤维复合材料缺陷的超声检测及材料力学性能仿真研究

碳纤维复合材料内部结构的健康程度将直接影响到零部件的整体性能.采用高频超声衰减法对碳纤维复合材料进行内部无损检测.在超声波频率为30 MHz、探头距离工件表面1 cm、等离子水介质条件下,通过超声C扫描、X扫描,分析和确定内部缺陷位置及形状,并通过剖切试样,采用光学显微形貌表征对内部缺陷进行确证.采用ABAQUS对层间...     

基于Ethernet的超声检测技术研究

研究了超声检测仪的以太网接入技术，以实现超声检测的远程控制。在介绍ARM920T核芯片A191RM9200结构特点的基础上，提出了A191RM9200实现Ethernet功能的系统软硬件设计方案。最后在局域网内对系统进行了测试，测试结果表明：系统设计方案可行，网络数据传输速度稳定，性能可靠。     

基于波原子理论的超声检测信号降噪方法

如何在消除噪声的同时更好保留信号中的有效信息一直是无损检测信号处理研究中的热点。尝试通过构建虚拟观测信号将单通道超声检测信号扩展为信号阵列,利用波原子方法进行降噪处理,并引入非局部均值算法进行平滑以压制波原子硬阈值滤波方式可能产生的伪吉布斯现象。用该算法对仿真信号与某碳酸钙污垢层超声检测信号进行降噪,并与小波阈值降噪进行对比。结果显示该方法对信号信噪比的提高、信号有效特征及微弱信号的保持均有较好效果。     

超声相控阵在管道缺陷检测中的优化设计

本文采用具有电子偏转及电子聚焦特性的超声相控阵技术对大口径长输管道环焊缝进行缺陷检测,克服传统无损检测由于焦点固定引起检测过程复杂的不足.相控阵换能器的声场特性决定探伤灵敏度,是换能器设计的主要依据.所以需要对超声相控阵换能器进行优化设计,其目的是研究阵元参数与声场特性之间的关系,尽可能地使主瓣尖锐,抑制栅瓣的产生,减弱旁瓣的幅度.本文首先采用数值分析方法,研究并仿真线阵参数对超声束聚焦性能的影响.然后介绍用超声相控阵换能器进行环焊缝检测的试验平台.在此基础上,选取优化后的超声相控阵探头与一个同频的常规超声探头进行对比试验.试验结果表明了该方法的有效性,能提高相控阵换能器的性能.     

功率超声在线数字化检测方法

检测功率超声设备的负载阻抗为分析和研究负载阻抗对超声设备的影响提供依据.本文提出一种方法,在大功率驱动超声设备正常工作的同时,通过数字信号采集及后续的FFT变换和频域特性分析,得到超声设备在工作状态下的负载阻抗信息.通过实验验证,此方法可以较好地检测超声设备的带负载情况.     

基于仿真模板的Hough变换直线检测

Hough变换直线检测是遥感图像理解、分割和处理中常用的直线特征自动检测技术之一,其运算过程中所需数组的大小决定了参数空间的采样多少,直接关系到计算精度和速度.在此提出的模型仿真、模板调用方法,简便快捷地实现不同数组大小的多次试验和比较,找到满足实际精度和速度要求的数组参数;将仿真模型、仿真过程和所得参数做成易于调用的模板,供检测系统使用.应用中只需将遥感图像像素坐标映射到模型的定义区间,调用后再将结果映射回图像空间.此方法使Hough变换直线检测的调试、修改和移植变得容易,经实际应用证实本方法方便高效.     

基于OMAP5910的超声检测系统

基于OMA（Open Multimedia Applications Platform）技术设计出一套新型超声检测系统。由于OMAP5910的高度集成性，使该检测系统可靠性高、功能强大且低功耗，具有CPLD控制的独立高速数据采集模块。系统可以进行数字信号实时处理及各种优化算法的实现，可方便地进行探伤数据的存储及波形的直观显示，具有友好的人机界面。系统的应用可以极大地提高超声检测效率及检测的灵敏度。     

基于EBSD技术构建弹性各向异性粗晶材料超声仿真模型的研究

针对弹性各向异性粗晶材料晶粒结构和取向定量描述困难,导致超声检测仿真结果与试验符合程度较差的问题,提出基于电子背散射衍射(Electron back-scatter diffraction,EBSD)技术确定晶粒形态及晶体取向的建模思路。利用EBSD技术实测得到了尺寸为96 mm×12 mm的离心铸造奥氏体不锈钢(Centrifugally cast austenitic stainless steel,CCASS)轴-径向截面的晶体取向图谱,选择15°取向相(差)角定义EBSD图谱的晶粒结构,并对晶体取向进行归一化处理。在此基础上借助Bond变换法赋以晶粒在对应晶体取向下的刚度矩阵,对模型中晶粒的弹性特征进行量化表征,建立CCASS超声检测模型。采用时域有限差分法进行数值计算,结果表明:利用该方法能够较好地重现CCASS超声检测特有的结构噪声和主频降低等现象,为揭示超声波在弹性各向异性粗晶结构中的散射机理提供了解决思路。     

基于超声的圆筒件焊缝检测系统

圆简件是电站锅炉广泛应用的一种部件,其焊接质量关系到产品的安全运行.对其焊接质量的内部检测主要依赖于无损检测技术.分析了圆简件超声波检测的困难,提出了解决这些困难的方法,制订了有针对性的检测工艺,较好地满足了检测要求.     

基于超声检测的起重机T型焊缝缺陷检测分析

超声检测在焊缝缺陷检测中具有非常广泛的应用,能够依托于反馈波形与能量消耗大小等判定缺陷位置、大小以及类型等,依照超声检测工作原理、波形、探头数量以及人工干预程度等进行分类,可以将超声检测划分为多种类型.起重机属于特种设备中的一种,其焊缝质量直接关系到结构的稳定性与安全性,加强起重机T型焊缝缺陷检测十分有必要.起重机T型...     

基于嵌入式计算机的超声检测系统

以嵌入式计算机为核心，采用USB接口进行数据通信，充分利用成熟的传统超声探伤仪硬件资源，借助于数控技术、现代电力电子等技术，研制了一种适合现场使用、性价比高的自动化超声检测系统。系统不仅体积小、功耗和成本低、便于携带、具备热插拔性，而且数据传输速率快、效率和精度高、性能稳定可靠。     

基于曲线跟踪的直线检测方法

对标准Hough变换以及一些改进的Hough变换在直线检测应用中的不足进行了分析。在此基础上,提出了一种基于曲线跟踪的直线检测算法。避免了Hough变换中的无效积累,解决了Hough变换不能确定直线端点的问题,且检测精度高。     

螺距控制在无缝管超声检测中的应用

由于无缝管的广泛应用,对于无缝管自动超声检测的要求越来越高,而螺距控制是自动化探伤中的重要问题之一.锞征对钢管管体的全面检测,同时节约检测时间,不发生漏检和重复检测现象是螺距设计的主要要求,为到达上述要求在设计中首先对螺距控制系统建立数学模型,然后对模糊PID控制器进行设计,并用Matlab/Simulink软件进行仿真,最后针对螺距控制进行现场的数据采集与分析.     

一种基于超声C扫描成像原理的图像边缘检测方法

针对超声C扫描图像中缺陷边缘的模糊问题，通过建立超声C扫描成像的数学模型，分析了异种材料结合界面超声波反射能量的分布情况。结果表明，由于聚焦探头焦点直径的存在．使得结合界面中缺陷边缘两侧反射声波能量发生变化，从而引起了超声C扫描图像中缺陷边缘的模糊现象。基如此，提出了一种快速确定C扫描图像缺陷边缘的方法。对平底孔超声C扫描图像边缘检测的试验结果表明，该方法适用于超声C扫描图像的边缘检测．明显优于Sobel算法和Canny算法，能够快速准确检测出缺陷边缘。     

基于超声相控阵技术的粘接性能检测研究

介绍超声相控阵技术的基本原理、特点及换能器的分类。通过研制的超声相控阵检测系统对复合材料的粘接性能实现检测,说明了超声相控阵技术在检测复合材料粘接性能上的应用及前景。     

基于PCI总线的超声检测虚拟仪器系统设计

为了实现超声检测的数字化、智能化、图像化以及自动化,开发了一种基于PCI总线的超声检测虚拟仪器系统.系统以计算机为核心,利用FPGA强大逻辑处理能力,PCI总线高速数据传输功能,实现了超声检测信号的发射接收,采集处理,数据存储、显示和输出,并运用小波变换对超声信号进行了降噪处理.实验结果表明,小波变换对超声信号具有良好的滤波效果,该系统具有数据传输速度快,信噪比高、性价比高等优点,为缺陷信号的准确定量和定性分析奠定了良好的基础.