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。     

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。     

基于LFM的橡胶脱粘超声检测方法研究

针对SYS510e型空气弹簧底板的金属橡胶粘接结构橡胶脱粘缺陷超声检测难以辨识问题,提出采用改进的线性调频脉冲代替传统窄脉冲作为超声波激励信号,增大超声检测的信号能量和频谱宽度。在宽频带超声检测的基础上,采用小波包-奇异值分解方法解析超声回波在不同粘接状态、不同频率范围的时频能量分布,提取更稳定、一致性更好的橡胶脱粘辨识特征值。根据特征训练BP神经网络对空气弹簧的橡胶脱粘缺陷进行超声C扫描检测。结果显示,基于改进的线性调频脉冲激励的超声检测方法能够准确有效地辨识橡胶脱粘缺陷的位置和轮廓,满足对SYS510e型空气弹簧的超声脱粘检测需求。     

薄壁金属与非金属环形粘接件粘接质量超声检测方法研究

为了解决薄壁金属与非金属环形粘接件粘接质量的常规无损检测方法缺陷定位、定量准确性不高的问题,本文采用超声C扫描成像检测和接触式超声脉冲回波法,通过对环形粘接件人工缺陷对比试块、粘接产品件的检测,以及人工缺陷对比试块的解剖,对薄壁金属与非金属环形粘接件的粘接质量进行了研究.结果表明采用超声C扫描成像检测方法能检出大面积的脱粘缺陷和气孔缺陷,而接触式超声脉冲回波法无法区分粘接界面的缺陷信号,粘接缺陷无法被检出.因此超声C扫描成像检测方法对环形粘接件粘接质量具有良好的检测适用性和可靠性,是评价薄壁金属与非金属环形粘接件粘接质量有效的无损检测方法.     

空气耦合超声斜入射法检测固体火箭发动机脱粘缺陷及成像技术研究

为实现固体火箭发动机复合材料壳体粘接结构的非接触在役检测,该文采用空气耦合超声斜入射反射法进行研究。构建空气耦合超声斜入射检测系统,根据理论和实验确定有效的入射角范围并得出最佳入射角度,使用不同频率的探头在最佳入射角度下进行斜入射横波法反射法C扫描成像,最后用图像处理方法对缺陷进行定量表征,并与穿透法C扫描结果进行对比。结果表明：当遇到缺陷时,信号幅值会增大;两种检测频率下,12°为最佳入射角,且频率越大,信号的衰减越大;使用420 kHz探头检测时获得的C扫描图像质量高于250 kHz。通过混合滤波、改进的区域生长图像分割、Canny算子边缘提取以及形态学平滑处理和细化等方法,有效提取缺陷边缘,可实现缺陷的定量表征,420 kHz探头定量精度明显高于250 kHz,且缺陷尺寸越大,该方法结果与穿透法结果越吻合。     

焊缝余高引起的一种超声检测回波信号的正确辨识

焊缝余高引起的非缺陷回波信号可能会出现在一次波声程以内,影响对缺陷回波信号的正确辨识。分析了一个可疑的回波信号,总结了一种正确辨识缺陷回波信号的方法。结果表明:该焊缝中的反射回波为非主声束轴线入射到内焊缝焊角上的反射回波,而非缺陷回波。当检测过程判断缺陷的信息量少时,发现可疑缺陷后,应首先对回波信息进行正确定位,不能确认是焊缝缺陷的情况下,可利用CAD等作图软件对超声检测的声束路径进行分析,辨别超声检测回波信号的真正反射面,从而对超声检测回波信号进行准确判断。     

奥氏体不锈钢焊缝超声回波信号的匹配追踪处理

研究了奥氏体不锈钢焊缝组织的金相显微结构及其对超声检测的影响,利用超声相控阵检测技术对定制的奥氏体不锈钢对接焊接接头对比试块中不同深度(10、30、50、70 mm)、φ2 mm×30 mm的横通孔缺陷进行了不同波型(横波和纵波)的检测,采用匹配追踪后处理方法对超声回波信号进行了处理。结果显示:奥氏体不锈钢焊缝组织结构复杂,晶粒粗大,各向异性明显,对超声检测产生严重的声能衰减,纵波检测奥氏体不锈钢焊缝中较深缺陷(50 mm)的能力强于横波检测,且匹配追踪对奥氏体不锈钢焊缝超声检测回波信号的处理不仅能有效抑制噪声信号、提高信噪比,还能提取出被淹没在噪声信号中的缺陷信号。     

超声反射法测量混凝土厚度

一 、前言 在超声检测领域中,反射法占有重要地位,而准确地提取材料中各界面的反射回波声时(或谐频),则是反射法超声检测的一个基本课题。 对于低衰减、非频散的均匀介质材料,反射法超声检测已很成熟,而对于高衰减、频散严重的多相材料体系,如混凝土等,由于有用回波信号衰减过快:频散及模式转换,使得有用信号微弱且伴有畸变,很难予以分辨。 本文试图采用几种超声反射方法来测量混凝土试样的厚度,比较了几种超声探头、冲击回波等接收信号的直读和波形信号处理方法。实验表明:1.普通窄带超声探头的直达与反射信号余振均很长,不能直接读出其厚…     

波纹管内部脱浆状态的超声检测方法

为了检测波纹管内部不同脱浆状态的缺陷问题,提出了一种采用变分模态分解（Variational Mode Decomposition,VMD）与蚁群神经网络相结合的超声检测方法。将检测到的回波信号进行变分模态分解,将分解后信号的多尺度样本熵作为特征参数,输入到蚁群神经网络中进行检测。实验结果表明利用VMD分解方法与蚁群神经网络相结合可以对波纹管内部横向缺陷进行有效判断。     

基于声压反射系数幅度谱匹配分析的薄层厚度和超声纵波声速双参数反演EI北大核心CSCD

针对薄层材料超声测厚过程中回波信号混叠、超声纵波声速未知导致薄层厚度无法测量的问题,提出一种基于声压反射系数幅度谱（Ultrasonic Reflection Coefficient Amplitude Spectrum,URCAS）匹配分析技术同时测量薄层厚度和超声纵波声速的方法。采用相关系数法对薄层试样实测声压反射系数幅度谱和理论声压反射系数幅度谱在超声检测有效频带范围内逐一进行匹配分析,通过反演计算得到相关系数最大值点对应的超声检测参数,最终实现薄层厚度和超声纵波声速的同时表征。利用该方法对铝合金基体上的雷达吸波涂层（Radar Absorbing Coatings,RAC）进行实验测试及信号分析。结果表明：该方法可以有效实现混叠信号中超声特征参量的提取,反演得到吸波涂层厚度与千分尺测量厚度间相对误差为2.53%-3.72%、纵波声速测量相对误差为2.51%-3.75%。     

铝合金回填式搅拌摩擦点焊缺陷的超声检测及信号识别

目的 利用水浸聚焦超声C扫描对2524铝合金回填式搅拌摩擦点焊（RFSSW）接头进行检测并完成缺陷识别。方法 以A扫描时域信号为对象,绘制能量谱与金相作对照,确定焊合区;分析未焊合、聚集型孔洞及弥散型孔洞的时域和频域波形特征,并对频域信号进行小波分析,提取特征量。结果 缺陷区反射回波的归一化能量不低于0.02;不同形式的缺陷（聚集型孔洞、弥散型孔洞、弱连接）其频谱形状特征不同,具有不同的峰值个数。结论 通过金相验证,表明超声波C扫描对接头缺陷可进行有效的检测和区分。     

小波变换在爆炸焊接复合板超声检测中的应用

在传统超声波检测的基础上,利用小波变换将超声检测回波信号分解成不同频带上的信号成分,通过分析这些不同频带上的焊接界面回波和底面回波,结合爆炸焊接复合板不同结合界面对超声波传播的影响,检测出爆炸复合板界面的结合形态.钢钛爆炸焊接复合板的实验室检测结果表明,该方法具有检测方便、检测周期短和不破坏材料整体性的优点.     

相控阵超声断层成像仪中数字扫描利弊探讨

传统的相控阵医学超声诊断仪采用模拟扫描方式,诊断仪将回波信号处理后直接送到CRT进行显示。 CRT X、Y轴分别施加水平,垂直扫描信号来产生和相控扫描波束相对应的扇形光栅,回波信号加到Z轴上进行亮度调节。B型断层图像是回波信号依幅度的大小在扇形光栅上调制成明亮不同的亮点而产生的。模拟扫描成像简便易行,但存在一些严重缺陷: 1°图像粗糙:分辨率是评价成像系统性能的重要指标,超声波束的分辨率取决于换能器的特性,但对于一幅扇形断层图像而言,还要考虑极角分辨率,由于场频,每场扫描线数、扫描深度三个量值相互制约,故在保证一定…     

基于经验模态分解的管道超声回波信号噪声消除

在管道超声无损检测中,超声回波信号往往受到电子噪声、结构噪声等噪声的影响,所以在分析缺陷回波信号时,必须对回波信号进行去噪处理.本文提出了一种新型的基于经验模态分解的方法对超声回波信号进行了良好的消噪处理.通过计算,超声回波信号的信噪比大约提高了11 dB.     

基于超声相控技术的船舶吃水测量方法

为了解决内河船舶因超吃水引起的通航阻塞以及船舶安全问题,提出一种基于超声相控技术的船舶吃水测量方法。以超声相控技术为理论基础,通过控制一维线型超声相控阵列换能器发射聚焦声波,实现对目标船舶的相控扫描,获取各扫描点的回波信号;利用匹配滤波算法对回波信号进行滤波,改善信噪比;利用阈值法提取回波信号的时延;利用渡越时间法,计算出扫描点到各发射振元中心的距离,利用双曲交汇法计算出扫描点的空间坐标;分析回波信号幅值和扫描点位置坐标即可得到船舶吃水深度。为验证方法的可靠性,搭建了小比尺船模吃水测量实验系统,分析了110~140 mm不同吃水深度下的实验结果,计算了实际吃水与测量吃水间的相对误差。实验结果表明,使用匹配滤波法处理后的回波信号信噪比从15.26 dB提高至36.39 dB,实验时,最大相对误差出现在船舶实际吃水130 mm时,绝对误差为2.3 mm,相对误差为1.7%。     

航空锻件的超声成像技术

由于锻件表面不平整,且厚度不均,目前超声扫查系统普遍采用手工超声波探伤法检测锻件内部缺陷,无法应用标准的B扫描成像和C扫描成像,存在着效率低、探伤质量较差等不足之处。提出了以“厚度-灰度”超声检测为核心的基本成像过程,包括路径规划、全波采样、信号处理、波形分析和缺陷扫描成像等方法,并示例实现。该检测手段有助于促进航空锻件超声检测的智能化,提高检测的效率和可靠性。     

复合材料粘接缺陷的超声检测识别研究

超声检测无人机复合材料试件时,针对复合材料较薄、超声检测回波信号易发生混叠的问题,该文提出一种基于经验模式分解和小波包能量谱特征的脱粘缺陷识别方法。该方法首先对不同大小脱粘缺陷回波信号进行经验模式分解和小波包分解,分别提取其能量谱特征;然后,对提取的能量谱特征采用改进隶属度函数的径向基神经网络进行脱粘缺陷分类识别。实验结果表明:提取的能量特征能够有效提高不同脱粘面积缺陷的识别率。     

奥氏体厚壁焊缝超声扫描检测成像

采用自行研制的超声换能器和透声楔块,对99mm厚奥氏体焊缝进行了超声扫描成像检测。为消除透声楔块中超声的散射噪声,将检测信号与楔块中的信号进行了相消处理。利用基于匹配追踪和小波分析的信号处理方法,有效消除了焊缝中粗大晶粒造成的材料噪声信号,提高了厚壁焊缝超声检测的信噪比。基于经过信号预处理的超声扫描信号,生成了焊缝的超声扫描图像,并对图像分辨率、缺陷定位精度进行了分析。结果表明:该方法可检测到焊缝试块中2人工横孔,实现了奥氏体厚壁焊缝缺陷的超声检测成像。     

超声缓冲杆回波降噪方法研究

针对超声缓冲杆中尾波噪声影响超声回波信号的情况,研究了通过改变缓冲杆结构尺寸和激励频率来抑制尾随噪声的方法,为超声缓冲杆的结构优化提供理论指导.本文采用超声数值仿真方法,研究了圆柱杆材料、直径、探头激励频率等因素以及缓冲杆锥角及长度比例对回波信噪比大小的影响.数值仿真结果表明,通过选择合适的缓冲杆材料、结构以及激励频率,可有效降低尾波噪声对检测信号的影响,提高回波信号的信噪比.     

碳纤维复合材料凹槽缺陷空气耦合超声导波检测

传统的超声导波检测需要使用水或油等作为耦合剂,而有些特殊材料由于其自身原因无法使用耦合剂,使得检测受到限制.本文以碳纤维复合材料为研究对象,采用非接触空气耦合超声导波检测方法,选取0.2MHz探头频率,通过分析3种人工划槽缺陷在相同深度、不同宽度下超声回波信号的幅值变化,来研究不同缺陷大小与回波信号幅值的对应关系,为空气耦合导波在复合材料检测中的应用提供实验指导.实验结果证明了空气耦合超声导波检测的可行性和可靠性.