高能 X 射线工业 CT 技术的研究进展

目的 研究分析了国内外高能X射线工业CT技术的进展情况，方法 通过有关文献资料，对目前国际上主要的高能X射线工业CT技术及设备进行评述。结果和结论 对美国、德国等发达国家的高能X射线工业CT设备、线阵探测器、面陈探测器及重建算法进行了分析。     

基于图像处理的喷管装配对准方法研究

介绍了一种用图像处理技术实现固体火箭发动机轴线与喷管轴线对准代替人工对准的方法。首先对采集的图像进行预处理和二值化，以发动机对接面上圆孔作为测量目标。对二值化后的目标图像利用数学形态学的方法提取单像素宽的边缘，并用Freeman链码来表示。采用改进的HOUGH变换求出圆孔的圆心坐标，确定圆心与图像中心的偏移量后调节对准。提出的方法很好地解决了工厂实际应用中的装配对准问题。     

涂层固化状态的非线性Lamb波实时监测方法

为了对固体火箭发动机涂层固化状态进行有效表征,研究了一种基于相对三阶非线性系数的涂层固化状态表征方法。根据Lamb波在涂层固化过程中表现出的非线性特性,实验研究了非线性Lamb波在钢/涂层双层复合粘接结构中的传播规律,分析了声衰减系数、基波幅值、三次谐波幅值和涂层厚度在整个固化过程的变化规律,探索了关于基波幅值、三次谐波幅值和厚度参数相结合的相对三阶非线性系数表征方法。研究结果表明:相对三阶非线性系数与固化过程存在明显的规律性;在粘流态、凝胶态和玻璃态归一化相对三阶非线性系数变化范围分别为1~0.63、0.63~0.57和0.57~0.56。因此,相对三阶非线性系数能明显地反映涂层的不同固化过程,可用于涂层固化状态的表征。     

包含寄生参数的大功率半导体激光器等效电路模型

对大功率半导体激光器驱动电源仿真研究时,需要建立体现大功率半导体激光器电气特性的等效负载模型,目前的LD(Laser Diode)电路模型由于缺乏寄生参数而不适用.本文根据大功率半导体激光器的测试数据,通过分析改进LD的速率方程,建立了包含寄生参数的大功率半导体激光器等效电路模型.仿真结果表明:该等效电路模型的V-I曲线和P-I曲线与厂家给出的曲线一致,可以作为仿真大功率半导体激光驱动电源的等效负载.     

电磁超声检测钢板厚度实验的参数优化

为提高电磁超声检测信号的信噪比,研究激励信号频率、脉宽及换能器提离距离对厚度测量结果的影响,搭建了电磁超声实验系统。该系统利用RITEC-SNAP 5000产生高能正弦波激励电磁超声换能器EMAT ( Electromagnetic Acoustic Trans-ducer),通过调节激励信号的频率、脉宽,改变提离距离来观测超声回波幅度的变化。实验结果表明：当激励频率和EMAT固有频率相同时其换能效率最高,采用6个周期的脉冲串时前后波包之间分界明显,为获得较大的回波幅度应尽可能减小提离距离。     

采用激光超声技术实现表面微损伤的尺寸测量

本文采用激光超声检测技术实现了金属材料表面微损伤的尺寸测量.基于热弹机制和干涉接收方式,搭建了激光超声检测实验平台,采用移动待测样品方法,完成了微损伤处反射声信号与透射声信号的接收采集以及B-scan成像,最后从表面微损伤处声信号的时域与频域特征出发,实现了微损伤宽度和深度的定量检测.实验结果表明:根据激光激发点与接收点在微损伤处造成的时域声信号幅值衰减,可实现微损伤的宽度检测;根据表面微损伤透射与反射声信号能量转换的临界频率可实现表面微损伤的深度检测.本文研究成果可为激光超声检测技术的推广与应用提供理论基础和实验方法.     

涡流技术用于钢管涂层测厚的可行性研究

针对目前钢管的激光涂层测厚系统不易保证定位精度,装置调节耗时及检测效率较低等缺点,提出了利用涡流检测技术检测钢管涂层厚度的策略和方法,为不锈钢曲面结构的涂层厚度测量提供了一种有效的检测手段.通过数值仿真研究了涡流检测技术用于涂层厚度测量的可行性,提出了基于数据库的探头提离定量方法.设计了一种大量程涡流探头,解决了涡流测厚探头在检测较厚涂层时量程过小和检测精度不足的问题,管材曲率和厚度对探头信号的影响问题以及涡流信号的非线性问题.仿真结果表明:使用涡流检测方法检测钢管内壁10mm厚度的涂层,其测量精度可达到0.01mm,能满足工程实际需要.     

一维线形超声相控阵换能器辐射声场研究

在相控阵超声工业无损检测中,超声换能器的声场分布直接决定着被检测区域的回波信息特征,从而影响检测结果。本文通过研究超声波在固体介质中的传播规律,建立了超声相控阵换能器在介质中辐射声场的数学模型,数值模拟了在一层、两层介质中相控阵换能器的辐射声场图,声场结果为更形象直观的了解声场变化和检测结果评估提供理论依据。     

弹体构件超声检测探头运动路径分析

针对曲面弹体构件在超声自动检测时存在探头运动较为复杂的问题,提出了一种利用已知的曲面参数通过计算生成并预先设置好运动路径的检测方法。通过对弹体构件结构的分析,利用喷水耦合的方法以保证在构件表面变化较大的位置不会对运动造成影响。由于构件存在空心和实心两部分,就需要在计算运动路径时以检测方法为基础分析各种结构情况下的运动方法。该方法减少了超声测距和探头位置调整的时间,有效节约了自动检测的效率。     

柱体表面缺陷区域面积自动检测系统的研究

在高精度面阵CCD相机的支持下和计算机图像处理技术基础上,提出柱体表面缺陷面积的检测方法,首先将柱体曲面图片展开为平面图,提出确定阈值、噪声去除和轮廓跟踪的方法;再从处理后图像中提取表征缺陷轮廓特征,并补全轮廓,利用区域填充方法对缺陷面积进行填充,实现了计算机对缺陷图像面积的自动监测。