脉冲超声换能器声场测试系统的设计*

脉冲超声换能器是超声检测的关键部件,为了获取其声场特性参数,文中基于小球反射法原理,采用虚拟仪器技术和单片机技术设计了声场测试系统。系统的程控交互界面采用了美国国家仪器公司研制开发的图形化编程软件LabVIEW来设计,在程控交互界面程序中通过调用动态链接库DLL来对系统核心硬件超声发射接收卡进行数据通信及对卡功能进行设置,同时系统上位机通过RS232串口与下位机单片机通讯,实现对三轴扫查平台的多种扫查方式控制。该系统可实时显示脉冲换能器声压分布图像,并可通过对声压分布数据实现对换能器近场长度及扩散角等参数的测量。     

球形薄壁工件超声检测用扫查装置

经过与γ射线探伤比较，决定采用超声波探伤进行球形薄壳件检测。超声波对缺陷的检出能力与缺陷的取向密切相关，为实现对多种取向缺陷的检出，超声束需由多个方向射入工件。为此，要求在检测过程中探头可以进行多种方式运动，要实现这一点，就必须建立适当的扫查装置。     

集成化光束质量测试系统

集成化光束质量测试系统的探头包括卡塞格仑扩束器、准直镜、分光元件、自准直光源扩束器、671μm激光器、分束元件，集成化光束质量测试系统的结构见图1。采集处理系统包含CCD探测器和采集卡、处理软件。由于采集系统的探测器为模拟相机，由探测器输出的复合视频信号经采集卡进行A／D转换，送入计算机，由采集软件对光班图像进行处理，获取远场光班的数据。再利用输入光束的参数和光学系统的参数即可得到被测光束的光束质量。     

变厚度多边形蜂窝结构的超声C扫描检测方法

为了解决变厚度多边形蜂窝结构超声波检测难和检测效率低的问题,采用了灵敏度补偿和多边形扫查路径规划相结合的超声C扫描方法进行检测。在扫查检测过程中,一是根据构件厚度变化进行灵敏度补偿,消除因厚度变化而引起的超声信号衰减对检测结果的影响;二是根据构件几何形状对此类构件进行多边形扫查路径规划,减少探头的空扫描范围,提高检测效率。试验结果表明:该检测方法能准确、高效地检出变厚度多边形蜂窝结构中的缺陷。     

扩散场扇扫重建格林函数实现近表盲区缺陷检测

2020年5月12日定稿摘要针对结构近表盲区缺陷检测难题,发展了一种扩散声场扇扫重建格林函数的超声检测方法。在对扩散场扇扫重建格林函数理论分析的基础上,通过5 MHz超声相控阵探头对铝块近表盲区缺陷进行了检测实验并对影响成像结果的延时时间、时间窗宽和扫查方式进行了分析。结果显示,该方法可以有效检测铝块近表1.5~3 mm的盲区缺陷;扇形扫查方式的有效扩散时间较全矩阵捕获方式延长0.5 ms以上;在有效扩散时间内,随着延时接收时间和时间窗宽的增加,成像质量得到提高。本研究工作为超声检测近表盲区缺陷提供了一种有效可行的新方法。      

国产超声显象诊断仪的现状和展望

一、历史的回顾 B型超声显象始于五十年代的初期,由美国的Howry和BLiSS等首先提出.随着电子学和现代医学科学的发展,超声显象技术近年来已取得了飞速的进展,如果把单探头手动扫查的B型切面显象仪作为第一代;那么快速机械扫查显象仪和线阵电子扫描显象仪可作为第     

特种九芯电缆传输函数

用三同轴实验装置进行电缆的电流注入法实验，研究注入电流i（t）与芯线感应电压u（f）之间的关系。测量系统包括三同轴实验装置、皮电流探头、芯电压探头和光纤传输系统（由光发射机、光纤、光接收机组成）。     

侧扫声纳图像实时增强技术

本文从声纳原理和测量实践出发，针对海底图像实时判读问题，首次将负反馈分析理论引入海底图像处理，论述了海底声纳图像快速增强处理方法，探讨了数据采集实时性、图像处理复杂性、外业环境干扰强等矛盾的解决方法，实现了实时多色调海底声纳图像快速增强显示，首次提出侧扫声纳图像镶嵌必须考虑增益因素。实验结果表明：海底图像满足野外环境下的声纳作业要求，声纳数据符合目标信号、系统增益控制和目标判读三个层面的要求。     

基于分布式超声无损检测方法的零件内部缺陷检测

超声检测广泛应用于工业检测,比如超声相控阵检测法和超声A扫应用于零件内部缺陷检测。然而,这些方法可以检测出缺陷位置却很难精确地检测缺陷尺寸,缺陷定量成了急需解决并且很有意义的问题。本文提出了一种分布式超声无损检测方法,将超声探头均匀布置在检测表面,每一个超声探头可以同时发射和接收超声信号,通过对接收到的信号进行处理来重构缺陷轮廓。基于分布式超声无损检测方法,重构零件的人造缺陷并建立相应的声学仿真模型。通过多项式拟合法和聚类法分别处理实验和仿真所获得的数据并重构缺陷轮廓。实验结果和仿真结果显示重构的椭圆形缺陷和正方形缺陷具有一定的精度。结果表明分布式超声无损检测方法有潜在的应用价值和理论意义。     

SCY-140型医用超声扇形图像仪

本仪器系高速机械摆动扇形超声扫描仪。同步光电伺服系统驱动步进电机带动传动机构,使探头作来回摆动形成扇形扫查。采用同步伺服原理,实现声、电同步扫描,同步模拟函数计算器产生与探头摆动位置相对应正余弦调制信号,调制扫描放大形成扇形光栅。在国内首次实现用电子电路替代角度函数分解器以产生正余弦调制信号。仪器还具有心电R波瞬时或R波延时触发实时图象冻结功能和B-ECG、M-ECG复合切换显示功能。     

基于PCI总线特快信号测试卡的设计

图1为基于PCI总线的特快信号测试卡系统构成框图。特快信号测试卡硬件由特快信号解调芯片、双口RAM、PCI用户接口逻辑和$5933构成。特快信号测试卡软件由驱动应用程序、事后储存处理和实时监控构成。特快信号解调芯片完成特快信号的检测和实时存储，主要包含单次宽脉冲组SWPG信号源、PPK信号源、特快信号译码、特快信号地址形成、特快信号时序控制、特快：信号记录数据形成、PPK检帧同步、自适应禁存控制、相对时电路、时间记录地址形成、时间记录数据形成等电路，     

数字式超声内窥成像系统

介绍了一种采用前置微型电机的新型推拉式超声内窥镜的研制方法.在该内镜系统中,采用FPGA实现成像处理功能,运用编码激励技术以提高系统的信噪比和探测深度,使用了微型前置探头取代了目前商用超声内镜中所采用的钢丝连接以驱动换能器进行旋转扫描.该仪器在300 h的连续工作测试中能够正常运行.相较模拟成像系统,数字系统将模数转换置于信号处理的最前端,从而能够保留回声的更多信息.这使得编码激励、数字式正交解调系统获得更高的成像质量.将电机前置于探头附近,能够较外部导线牵引旋转方式获得更大的旋转稳定性、更高的超声图像质量和更长的使用寿命.     

基于LabVIEW的远程水质检测

本文设计了一个基于LabVIEW的实现远程水质硬度状况检测的实时在线酸度计系统。该系统利用酸度电极、前置放大器、数据采集卡,将由电极传来的电信号采集进入计算机。在计算机里对信号进行滤波等处理后将电信号按能史特公式换算成为酸度值,并通过LabVIEW中的Datasocket技术实现远程网络传输。     

合成孔径聚焦超声成像(三)

在合成孔径超声成像中，用小孔径基元换能器发射声波，并继而采集被目标或缺陷散射产生的回波信号．数据采集完成后，通过处理才能得到高分辨的重建声图．对种种不同的合成孔径成像技术而言，成像过程都可以分为两步：1．数据采集和存储；2．图像重建．在第一步中由基元换能器完成的电一声、声一电信号转换功能，及由后续电路完成的信号量化、采集功能，对各种不同的合成孔径成像技术而言，在原理上是没有多少不同的．各种不同的成像系统间的差别，主要在于所应用的图像重建原理及算法．在第一讲及第二讲中，我们分别介绍了基于等效线阵及匹…     

炸药柱超声C-扫描成像检测

药柱传统的手动A型扫描探伤方法存在，检测过程的稳定性以及检测结果的准确性、可靠性较低，检测结果不够直观等不足之处。为了解决这些问题，对超声C-扫描成像检测技术的系统条件、技术参数、缺陷大小的系统标定等开展了研究，确定了炸药柱水浸式超声C-扫描成像检测条件，并对利用手动A型超探仪探伤有缺陷（包括分层类和疏松）的PBX-9003和TNT药柱进行了C-扫描成像检测。     

基于虚拟仪器的扁钢内部缺陷超声三维成像方法研究

超声三维成像技术因其能够提供人体结构的立体信息,而被广泛的应用于医学诊断领域。然而,由于计算量大、成本高、速度慢,工业构件的超声三维成像技术却鲜见报道。弹簧扁钢是国民经济建设的重要钢材品种之一,通过超声三维成像技术测量扁钢内部缺陷的三维分布对于提高扁钢质量控制能力具有重要作用。为提高三维成像效率及降低成像系统的研发周期,提出高效的数据采集及三维图像重构方法,并基于虚拟仪器技术开发了三维图像重构软件。研究结果显示,基于超声水浸聚焦分层C扫描的数据提取方法能够满足三维成像的要求,所提出的数据重构方法及基于虚拟仪器的三维成像软件能够准确重构扁钢内部层片状缺陷的三维分布,是弹簧扁钢内部缺陷评价的有效方法。     

基于PCIe总线的数据采集卡设计与实现

为了实现对多路高速光信号采集,利用FPGA设计基于PCIe总线的数据采集系统。对PCIe总线低速Slave通道与高速DMA通道的关键算法进行了研究。首先,介绍了数据采集卡的硬件构成及基本工作原理,提出了PCIe总线算法需要解决的数据传输问题;然后,分析数据采集卡PCIe总线低速Slave通道和高速DMA通道原理以及实现的关键算法。通过Modelsim和SignalTap工具分别对数据传输算法进行功能验证和在线仿真;最后,将设计数据采集卡互联PCIe上位机进行实际测试。实验结果表明,本设计PCIe总线采用X4接口模式,数据传输系统的数据上传峰值速率为615.38MB/s,可以满足稳定可靠、高带宽、模块化等要求。     

多光轴校轴仪调校关键技术研究

针对多传感器光电系统存在的光轴平行性调校需求,介绍了一种光轴跨距较大的高精度校轴仪及其工作原理。该装置核心为卡赛格林系统,其主镜采用了一种新型粘接与光学定中心方案用于解决受力变形,实际变形结果验证了该方案的可行性。通过精确调校卡赛格林系统以及检测光路的光轴平行性,文中的校轴仪理论检测精度可达10以内,因此其配合大口径离轴反射式平行光管使用时,能实现对多传感器光电系统光轴平行性的高精度调校。     

直流局部放电测试系统的研制

为克服传统的PD检测仪器的不足，研制了计算机化的直流局部放电信号检测系统。系统的硬件结构如图1所示。整个电路在屏蔽实验室搭建，通过电源滤波器和隔离变压器消除绝大部分的工频电源纹波干扰。示波器为LeCroy公司的具有GPIB接口Waverunner LT374，在本系统中起到高速数据采集卡的作用。GPIB-PCI卡为NI公司生产，支持IEE488．2协议。PC机作为IEE488．2协议中的“控制者”，直接读取示波器采得的未经其处理的原始数据，格式为Byte型，这样可以保证有较高的传输率。     

激光束阵列探测器标定方法

在大光斑高能激光光强时空分布参数测试方法中，阵列探测器测试法是一种较好的方法。它能测量出激光束的总能量和强度时空分布。阵列探测器主要由探头、数据采集系统和软件处理系统等三部分组成。探头采用高吸收材料制作，其表面按一定规律分布着多个独立探测单元，能同时测量高能激光束的能量及其空间分布。系统不可避免地存在测量误差，为消除系统误差，需要对系统进行标定，包括能量系数标定和探测单元的响应系数标定等。