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.     

基于超声相控阵的环焊缝缺陷检测方法研究

针对传统超声探头焦距固定,检测位置的改变就要更换相应焦距的探头而影响检测效率的问题,提出一种基于超声相控阵换能器的环焊缝缺陷检测方法;而超声相控阵具有电子偏转和电子聚焦特性,能在不移动的情况下发射偏转聚焦超声束,有效地解决了上述问题;首先基于超声相控线阵换能器的声场特点,采用数值分析方法,研究了影响声束偏转聚焦性能的几个主要参数;然后给出了与超声相控阵换能器相连接的多通道数据采集系统结构;介绍了单通道声信号的硬件结构及相应的信号处理方法,实现了对换能器中单个阵元的精确延时的控制;实验结果表明,优化设计的超声相控线阵换能器具有较高的检测精度和检测效率。     

基于时差法的超声空化强度测量方法

针对目前超声空化强度测量方法存在的测量过程复杂、测量设备昂贵等问题,提出了一种基于时差法的超声空化强度测量方法;介绍了该方法的测量原理,根据该方法设计了超声空化强度测量装置,并通过实验验证了超声波在液体空化时和未空化时的传播时间差与输入电功率在一定范围内成正比关系。     

基于COMSOL的激光超声金属表面裂纹参数检测的数值仿真

使用COMSOL Multiphysics软件对于激光超声检测金属表面裂纹进行有限元分析,通过边界热源模拟了激光线源作用于金属表面的传播这一过程。对表面裂纹的深度对声表面波的影响进行研究,分别在时域和频域上进行分析。结果表明：裂纹深度的变化会引起时域信号一定的变化,根据此变化可以估算出一定范围裂纹深度数值。     

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。     

提高超声法检测混凝土缺陷准确度的探讨

常规的混凝土检测采用破损检测 ,它只能对同一试件进行一次测试并损坏试件 ,而且无法检测出混凝土内部缺陷的位置与大小 ,也不能判断结构物遭受破坏的程度等 ,而无损检测方法可避免这些不足 ,因此在工程实际中日益得到重视和应用。无损检测方法很多 ,讨论的是其中的超声法 ,分析了超声波的基本特性、传播特点、检测中引起的误差及补偿 ,以及由此提高这一无损检测技术的准确度等。     

关于提高超声法检测混凝土技术准确度的探讨

无损检测方法很多,本文讨论的是其中的超声法,分析了超声波的基本特性,传播特点,检测吲起的误差及补偿,以及由此提高这一无损检测技术的准确度等。     

涡流检测在铝板超声缺陷检测盲区中的应用研究

针对利用超声检测技术对铝板进行缺陷检测时,存在近表面埋藏缺陷检测盲区的问题,研究了涡流检测在铝板超声检测盲区中的应用.基于COMSOL仿真软件,建立了探头及铝板浅表层埋藏缺陷的检测模型,研究了线圈内径、匝数以及激励频率的变化对探头检测灵敏度的影响;结合仿真分析结果,设计了用于铝板浅表层埋藏缺陷检测的探头及检测平台,并对...     

基于脉冲序列法的时差法超声波流量计设计

通过对时差法超声波流量计的研究,提出了一种新的信号处理方法——脉冲序列法,该方法与传统信号处理方法相比不仅可以更准确地捕捉到超声信号到达的时间点,同时还可以筛除一些不太理想的信号.实验验证了该方法的可行性.     

无损检测技术的应用及前景

本文针对应用激光、超声和射线等方法的无损检测技术进行了阐述。在跟踪和预测无损检测技术未来发展动态的基础上,说明了无损检测技术在未来的工业检测领域中的重大意义。     

超声相控阵用于无损检测的一种新方法

基于超声相控阵技术的无损检测在工业上已经得到广泛应用,相控阵技术的最大优点就是能快速控制和聚焦阵列换能器发射的辐射声束,根据换能器参数设置的不同,辐射声束也会随之改变。所研究的超声相控阵检测系统,对实时信号进行高速采集,将全部22个晶片发射和接收的信号进行存储,并通过检测系统数据处理软件将所存储数据处理,改善了信噪比,提高了横向和纵向分辨率,完成了被检测处的B扫描成像。实验证明：检测系统在工业无损检测方面有较好的应用前景。     

基于FPGA的超声TOFD焊缝探伤数据采集系统的设计

针对传统超声探伤数据采集系统采样速率低、处理速度慢、实时性差的问题,设计了一种高速数据采集系统;该系统以超声TOFD法为理论依据,可根据不同的检测对象,由上位机设置不同的参数,并传递给FPGA以控制数据采集时序,这样的设计极大地提高了系统的灵活性和适应性;高速模数转换芯片AD9288的应用,使系统的采样速率达到了200MSPS,有利于回波信号缺陷最值的获取;实验结果表明,系统方案完全可行,具有一定的实用和推广价值,对于其它超声探伤仪的研制也有很大的参考意义。     

高清晰超声微扫描成像无损检测系统

设计了一种高清晰焊缝超声成像无损检测方法及检测系统。该系统基于超声无损检测原理和超分辨率图像处理方法,采用水浸聚焦探头对焊缝进行逐点扫描,对每一点的超声反射回波信号进行采样,组成焊缝截面的超声扫描图像,在通过微扫描成像技术获取多帧关于同一场景的互有位移的降质图像后,重建高分辨率高质量图像。设计的检测系统除了具有常规的扫描超声成像功能外,还具有超分辨率成像功能,可突破现有超声成像设备的分辨率限制,大大提高超声成像设备对焊缝中细微缺陷的识别能力,适合于一些需大规模、高质量生产的质量控制单位或制造领域的汽车、造船、集装箱等重要行业使用。     

高清晰超声微扫描成像无损检测系统*

设计了一种高清晰焊缝超声成像无损检测方法及检测系统。该系统基于超声无损检测原理和超分辨率图像处理方法,采用水浸聚焦探头对焊缝进行逐点扫描,对每一点的超声反射回波信号进行采样,组成焊缝截面的超声扫描图像,在通过微扫描成像技术获取多帧关于同一场景的互有位移的降质图像后,重建高分辨率高质量图像。设计的检测系统除了具有常规的扫描超声成像功能外,还具有超分辨率成像功能,可突破现有超声成像设备的分辨率限制,大大提高超声成像设备对焊缝中细微缺陷的识别能力,适合于一些需大规模、高质量生产的质量控制单位或制造领域的汽车、造船、集装箱等重要行业使用。     

基于盲源分离的超声信号去噪的仿真研究

提出一种新的基于盲源分离的超声信号去噪方法.为了验证去噪方法的有效性,应用此方法处理了仿真的超声信号,并与小波去噪的效果进行了比较.实验结果表明:该去噪方法能极大提高超声信号的信噪比,且其效果能与小波去噪方法相媲美,其特点是通过超声信号和噪声信号的盲源分离实现噪声消除.     

基于流固耦合模型的微超声传感器仿真分析

建立了基于流体固体耦合单元的电容式微超声传感器(cMUT)的有限元模型,通过对模型进行 声场仿真分析,研究传感器阵列在不同介质中工作时的声场特性,如,谐振频率,发射声压等;分析了传感 器振动膜半径、空腔厚度以及传感器单元间距的变化对其发射声压幅值和带宽的影响.仿真分析的结果 表明:增大传感器的发射声压带宽,可以通过增大振动膜半径、减小空腔厚度或者减小传感器阵列中单元 的距离来实现。     

一种涡流检测探头响应与缺陷大小的关系研究

为了实现涡流无损检测的定量评估,设计了一种直接测量涡流磁场的涡流检测探头,该探头包含两个激励线圈和一个检测线圈.通过有限元法建立三维涡流仿真模型,对比研究导体内有无圆柱形缺陷时涡流的分布情况以及检测线圈响应的变化量.仿真结果显示,当导体内存在圆柱形缺陷时,涡流密度会集中分布在缺陷的侧面区域并且其大小会增加;检测线圈中响应的变化量与缺陷体积之间的关系满足两个指数函数的线性组合,对于体积较小的缺陷,检测线圈中响应的变化量与缺陷的体积近似成正比关系.实验结果验证了导体内存在小体积的缺陷时,检测线圈中响应的变化量与缺陷的体积之间的近似正比关系,证明了该结构的探头可以用于对缺陷的定量研究.     

自动化仪器钢结构无损检测方法研究

为了提高钢结构的无损检测能力,提出基于超声波射线波束集成的自动化仪器钢结构无损检测方法,采用频率20 kHz以上的超声波进行自动化仪器钢结构的静态密度和介质密度分析,根据钢结构的声扰动传播速度进行钢结构的裂缝纹理特征分析,计算钢结构的声阻抗率与介质特征阻抗等参数,当超声波以一定的倾斜角入射到自动化仪器钢结构的介质表面产生反射横波或纵波时,通过折射纵波和折射横波的分离特性进行自适应的超声波束集成处理,实现自动化仪器钢结构的无损检测优化。仿真结果表明,采用该方法进行自动化仪器钢结构损伤检测的准确性较高,定位精度较高,无损检测能力较好。