一种专用涡流检测换能器的设计

介绍了涡流检测换能器的工作原理和设计方法，并根据检测特殊结构金属工件的要求，对涡流检测中换能器结构尺寸等参数进行了分析和优化，为设计一种专用涡流检测换能器提供了思路。     

一种用于焊接结构超声成像检测的SH导波换能器

板中水平剪切导波可用于焊接结构板材远距离成像检测,超声SH导波换能器的性能对较大尺度焊接结构板材超声导波成像检测至关重要.对板中SH导波进行了动力学分析,并结合半波长条件设计了合理的斜楔角度、压电晶片频率及尺寸等导波换能器的重要参数,通过加前背衬、取消后背衬、楔块前沿设置锯齿槽等措施,简化了换能器的工艺结构,减小了换能器内部回波干扰,提高了检测灵敏度.结果表明,设计研发的SH导波换能器激发的导波有较强的检测能力,可用于对较为复杂的T形一对焊焊接结构板材进行成像检测,能够有效表征焊接结构板材中与导波波长尺寸量级相当的缺陷,其性能指标达到了较大尺度焊接结构板材成像检测的要求.为开展较大尺度焊接结构超声导波成像检测奠定了基础.     

一种用于焊接结构多帧满秩成像检测的超声SH导波换能器

超声水平剪切(shear horizontal, SH)导波换能器在对焊接板结构进行缺陷检测时具有重要的应用价值. 为了研制换能器以对焊接结构进行多帧满秩成像检测, 运用导波半波长理论对超声SH导波的激发和换能器内部多重散射回波进行了分析.根据多重散射理论推导了匹配层介质颗粒密度与衰减的关系, 确定匹配层的组分. 提出3种V型斜楔结构, 对平面型前楔结构换能器和非平面型前楔结构换能器内部的多重散射回波进行对比试验. 结果表明,正交前楔结构换能器内部二重以上散射回波幅值减小了45%以上. 对正交前楔结构换能器进行性能测试, 其所激发的SH导波对焊接结构板中尺寸当量为?12 mm的缺陷回波信号信噪比达到了14.5 dB,具有较为优异的检测能力. 试验验证了理论分析的有效性, 所研制的正交前楔结构超声SH导波换能器可对焊接结构板中与波长尺寸当量的缺陷进行多帧满秩成像检测.     

多通道体导一体电磁超声换能器的优化设计

为了减少多通道电磁超声换能器的磁铁数量,提高检测信号的信噪比,提出了一种组合型磁铁结构EMAT(电磁超声换能器),使用该EMAT可以在一次检测过程中完成超声测厚、轴向导波和周向导波扫查。通过仿真优化了换能器结构设计,分析了其结构参数对磁场强度的影响。设计换能器并搭建试验平台,验证了模型结构的正确性。与传统换能器的励磁效果相比,该换能器在工件近表面产生的磁场强度较大,可以在一次检测中同时完成测厚与轴向和周向两个方向的导波扫查;测厚信号的信噪比提升了2 dB,导波信号的信噪比提升了19.5%,检测效率得到提高。     

超声检测图像分辨率的维纳滤波去卷积研究

为了研究改善超声检测横向分别率以及缺陷检测精度的方法，对聚焦换能器和非聚焦换能器的超声检测成像结果进行了比较，结果表明聚焦换能器在焦点位置具有较高的横向分辨率。为了提高平面非聚焦换能器的成像分辨率，根据平面换能器的平底孔散射模型，计算出换能器的点扩展函数，并利用维纳(Wiener)滤波进行去卷积研究。结果表明，只要选取适当的滤波参数，去卷积处理能有效改善成像检测的横向分辨率。     

某型航空发动机燃烧室外套超声检测换能器的设计

用超声表面波法检测某型航空发动机燃烧室外套裂纹，需要设计专用换能器。根据外套壁厚和裂纹位置特点，提出了专用超声换能器的设计关键在于工作频率和晶片倾斜角。由理论分析和试验，给出了最佳灵敏度时换能器的工作频率和晶片倾斜角，实际应用效果良好。     

超声换能器特性回望

回望并介绍了超声换能器影响检测灵敏度和分辨力的若干重要物理特性，有助于换能器的更新换代和缺陷定量定性技术的完善与提高，也有助于TOFD、相控阵、SH横波和导波等UT新技术的推广应用。     

电磁超声表面波换能器发射过程的精确建模与分析

针对具有曲折线圈结构的电磁超声表面波换能器模型精度较低问题,以铝合金板材表层缺陷检测为背景,在考虑交变磁场影响前提下,通过将有限元方法与解析法相结合,建立了一个精确描述电磁超声表面波换能器发射过程的三维模型。仿真分析表明,换能器在发射过程中产生的交变磁场可激发出两倍频率成分的表面波;该表面波分量能够有效提高换能器的缺陷敏感度;增加发射电流、降低提离距离均可显著增强该分量。试验验证了所建模型的有效性和精确性。     

微波技术分析复合材料的缺陷

微波无损检测技术是随着微波测量技术的发展和对非金属复合材料的检测要求而产生的。自20世纪60年代以来，随着非金属复合材料在工程中的广泛应用，利用传统的超声波、红外线、激光和X射线技术检测非金属复合材料中的裂纹、裂缝、气孔和粘扣等缺陷时遇到困难。美国军方于20世纪60年代首先将微波无损检测技术用于检测大型固体火箭发动机内固体推进剂深处的气孔缺陷、     

板状结构缺陷电磁超声导波检测技术研究进展

概述了国内外板状结构缺陷电磁超声导波检测技术的研究进展。从激发兰姆波的电磁超声换能器(EMAT)技术、EMAT的优化设计、超声导波聚焦、EMAT接收信号超声波成像技术等方面,对板状结构缺陷无损检测技术取得的突破进行了评述。提出了有待进一步解决的问题。     

用动态自适应超声聚焦系统确定缺陷特性

为使超声检测更臻完善,在缺陷的检出、尺寸测定和表征方面,法国原子能委员会(CAE)研制了一套动态自适应聚焦系统,称作FAUST(Focusing Adaptive Ultrasonic Tomography自适应超声聚焦层析)。该系统基于与多通道探测系统相连的相控阵换能器,而为换能器提供规律性的相位延迟和振幅变化,从而动态地控制超声束。介绍该系统的总体结构及其在缺陷表征和提高超声检测水平方面的某些应用。     

超声相控阵检测技术及其应用

简述超声相控阵检测技术的发展、原理、特点及相控阵换能器的分类。介绍国外超声相控阵检测成像技术在焊缝和火车轮轴检测方面的应用。超声相控阵检测技术较常规超声波检测具有高速、高效、适合复杂结构件以及能实时成像等优点，在压力容器、核电站和海洋平台结构等工业无损检测领域具有良好的应用前景。     

基于S构型内检式EMAT的管道裂纹电磁超声螺旋导波定量检测

为了解决传统轴向导波对管道斜向裂纹检测灵敏度低的缺点，基于电磁超声螺旋导波检测机理，提出了一种适用于管道斜向裂纹检测的S构型内检式EMAT(电磁超声换能器)。针对所提换能器，建立金属管道电磁超声螺旋导波检测有限元模型，探究不同螺旋角螺旋导波在管道上的传播过程和回波信号特征。搭建了电磁超声螺旋导波检测试验系统，采用所提EMAT和L(0,2)轴向导波EMAT对斜向裂纹进行检测。试验结果表明，S构型内检式EMAT对于斜向裂纹具有更高的检测灵敏度，对于裂纹的高分辨率检测具有重要意义。     

曲折线圈折线角度对EMAT换能效率的影响

针对曲折线圈型电磁超声换能器的换能效率,分析了不同折线角度曲折线圈对EMAT(电磁超声换能器)换能效率的影响。根据声束指向原理,通过改变载流导线的角度,设计了0°、30°、60°、90°曲折线圈激励产生电磁超声导波,并采用收发分离式换能器结构在钢板上进行检测试验。结果表明,曲折线圈载流导线角度为0°时,EMAT激发的声波能量集中,方向性好,回波信号幅值强,为钢板的长距离检测提供了可能;曲折线圈载流导线角度增加为30°、60°、90°时,EMAT激发的声波信号纯净,简化了模态分析,对工程中钢板检测的信号简化处理具有重要意义。     

脉冲涡流和电磁声换能器双探头无损检测

在许多情况下，只应用一种NDT技术存在不足，这就迫使NDT操作人员使用一种以上的技术以保证检测出危害被检物使用寿命或功能的缺陷。但分别实施多种技术的检测，就会延长检验时间。介绍了一种新的NDT设施，采用两种不同的非接触无损检测技术进行互补，即电磁声换能器（EMAT）和脉冲涡流（PEC）探头。检测结果表明，脉冲涡流和电磁声换能器因是非接触，所以可应用于材料生产过程中的自动在线检验，也可用于在役检验。     

超声检测硝化纤维紊中非金属杂质的应用研究

介绍了超声波检测硝化纤维素溶液中的非金属杂质的方法，并设计试验进行了论证。     

压力管道检测中单探头导波的激励与接收

为了实现压力管道的快速检测,对实际应用中的压力管道的导波检测技术进行了初步研究,阐述了检测压力管道的超声导波换能器的设计与制作的依据,并应用所设计的导波换能器成功地实现了压力管道中单探头导波的激励和接收。     

夹杂物对Q195b拉丝材断裂行为的影响

本文采用光学显微镜对Q195b钢拉丝断裂试样进行微观和宏观检测，结合场发射扫描电子显微镜EBSD和能谱分析仪EDS检测分析断口试样的夹杂物分布特征，结果表明硅酸钙、氧化铝和硫化物等非金属夹杂物是导致Q195b钢拉丝断裂的主要原因。从脱氧工艺、中间包结构优化、保护浇注三个方面开展了工艺优化，提高了钢水洁净度，降低了Q195b拉丝断裂率。     

超声-电弧复合焊接系统换能器优化设计

研究了超声-电弧复合焊接系统中超声换能器的优化设计方法.根据超声-电弧复合焊接系统工作条件确定了超声换能器整体形式和各部分材料.通过传统解析法推导了超声换能器整体谐振频率方程,求解各部分基础尺寸.利用有限元分析软件ANSYS对解析法设计的超声换能器结构进行了模态分析,研究了前后盖板尺寸对于超声换能器谐振频率的影响并优化...     

混凝土表面损伤层厚度的超声波检测方法研究

在混凝土表面损伤层厚度的超声波检测中，采用回归分析的方法取代传统的作图法，能进一步提高检测精度。对埋有钢筋的混凝土表面损伤层的厚度进行检测，指出了钢筋对检测的影响程度。当换能器连线与钢筋轴向成斜角布置时，能避免钢筋的影响。