Analysis of Ultrasound Propagation in a Metal Rod by Using Finite Element Method

A metal rod is used in the high temperature testing for ultrasonic propagation and heat output,but the trailing echoes generated by ultrasonic penetration through the metal rod seriously affect the recognition and extraction of characteristic signals.According to the phenomenon,the Finite Element Method(FEM)is used to analyze ultrasonic penetration through a metal rod,the reason of the trailing echoes and the regularity of ultrasonic signals.The motion equation of ultrasonic propagation in a metal rod is established and calculated,then the simulation signals and instantaneous cartographies of the process are obtained.Based on the results of the analysis,it can be concluded that the intervals of the trailing echoes are determined by the rod’s diameter and wave velocity.In practical applications,the FEM is used to analyze ultrasonic propagation in the designed buffer rod at first.Based on the characteristics of the simulation signals,the material and dimension are adjusted and selected,aiming to identify the characteristic echo and trailing echoes in time domain and extract characteristic echo from the ultrasonic signals available.     

用于聚合物螺杆挤出过程监测的超声缓冲杆

针对聚合物挤出过程的在线检测要求,研究了超声缓冲杆的回波特性,分析了四种金属非金属材料缓冲杆检测聚合物的信噪比。试验结果表明,聚醚醚酮(PEEK)缓冲杆具有尾随信号小、衰减较小、声阻抗小、耐高温等特点,具备聚合物挤出的在线检测要求。文中研究了单螺杆挤出机上聚合物挤出过程的检测,结果说明该检测方法的可行性。     

基于自适应多项式拟合的涡流测量校正方法

针对管状基体在常规误差校正方法中往往采用的高斯函数、高阶多项式等拟合方法复杂化的问题,分析曲面曲率半径对涡流信号的影响,从涡流测量值与真实值的关系角度出发,提出基于自适应参数的二阶多项式拟合的校正方法,根据多项式参数与曲率半径的自适应关系,通过自适应参数求解,系统性地建立多项式参数与曲率半径的表达式.通过实验进行可行性...     

单螺杆挤出机中聚合物混合状态的超声监测技术研究

设计了适用于聚合物混合状态在线监测的超声传感器,通过试验研究了碳酸钙、硫酸钡、玻纤等填充料在低密度聚乙烯(LDPE)中的超声回波信息,在φ90单螺杆挤出机上在线监测了线性低密度聚乙烯(LDPE)及LDPE与玻纤混合物的挤出状态.试验结果表明:超声回波信息可以较好地表征聚合物的混合状态,采用设计的超声传感器可以实现聚合物挤出混合状态的在线监测,同时也可以采用该传感器监测聚合物的黏度等信息.     

超声缓冲杆仿真研究

采用有限元方法对超声波在缓冲杆中的传播结果进行了仿真,找出尾随信号产生的原因,通过打乱圆柱/空气界面的方法,设计出多种形状的超声缓冲杆。实验发现,具有单锥形和双锥形结构的钢制缓冲杆能够很好的抑制尾随信号的出现,同时随着双锥形缓冲杆锥角在一定范围内不断增大,抑制效果愈加明显,可以达到较高的信噪比。     

聚合物熔体混合状态的超声波表征

根据聚合物混合状态在线监测的要求,研究了熔体状态下聚合物单体与不同填充料混合物、不同混合比混合物的超声回波情况。试验结果表明,对于常用的填充料与聚合物的混合物,都可以采用超声技术进行状态检测。论文的研究可为实际的在线监测奠定实践基础。     

多界面粘接检测界面回波的提取

多界面粘接的结构,由于结构复杂,界面层次多,界面回波信号不易分离给超声粘接检测造成很大的困难.文章针对这一情况,以多层钢/橡胶交替层叠而成的粘接结构为研究对象,研究多界面粘接检测回波信号的分离,采用常数分离法和自适应分离法对回波信号进行界面回波分离,并确定出各界面回波信号位置和幅值.这两种分离方法都能有效地分离出界面回波信号,将这两种方法结合使用,能够得到更好的效果.     

基于数字光栅投影的浮法玻璃缺陷检测方法研究

提出了一种基于数字光栅投影的浮法玻璃缺陷检测方法。由数字投影仪投射的光栅条纹经过玻璃带在背景平面上成像,用位于玻璃带上方的高速相机采集受到玻璃带表面调制的图像,再由计算机对采集到的缺陷图像进行相位提取和重建,得到受玻璃缺陷调制的离面位移分布图,并计算求出玻璃带表面的屈光度。以检测难度较大的光畸变缺陷为例,验证了本文方法的可行性。实验结果表明,本文方法能检测光学变形较小的缺陷,检测精度可以达到0.1mm。     

用于聚合物检测的PEEK超声缓冲杆性能测试分析

借用缓冲杆来实现熔融态聚合物的超声检测是一种行之有效的方法,但缓冲杆的材料会影响最终的检测效果,通过实验测量了聚醚醚铜(PEEK)的声阻抗、声衰减系数、声速等参数,在不同测试温度下测试了PEEK缓冲的超声回波信号衰减情况,通过仿真分析了缓冲杆直径、长度对回波信噪比的影响情况。综合上述的结果得出,PEEK缓冲杆适合用于≤160℃环境下的聚合物检测,具有较低的声衰减、较高的声透射率和信噪比。     

相关匹配在超声测厚信号特征提取中的应用

针对工件在超声测厚过程中存在的超声回波信号最大值或最小值位置偏移问题,采取相关函数位置匹配的方法,对回波信号进行数据处理。实验结果表明:该信号处理方法不仅避免峰值时间提取特征值的局限性,而且能够有效、准确地提取回波信号的特征值,对工件的厚度值能进行准确测量,并在工件实际检测过程中得到较好的效果。