超声波探测单面焊接头根部缺陷方法研究

通过对单面焊焊接接头根部未熔合试件的超声波测试,分析了端角反射回波的特点,尝试利用这些反射回波的特点来对单面焊焊接接头根部未熔合类缺陷进行识别。     

对接焊缝超声波探伤干扰回波的识别

干扰回波(为缺陷波)，是指荧光屏上出现的并非焊缝中缺陷造成的反射信号。干扰回波的识别对焊缝超声波探伤方面起至关作用。     

CSE-2型超声波诊断仪试制成功

CSZ-2型超声波诊断仪是一种利用超声波脉冲反射方法对人体各脏器进行探测的仪器,亦称A型诊断仪。它是将超声波脉冲射入人体内腔,在脏器(或病变)间的复杂界面反射各种回波,经放大以后,显示在示波器萤光屏上,然后根据这些反射讯号波形的形态、位置、幅度以及数量,从而判断人体内脏的性质,如炎症、溃烂、癌肿、结石等。仪器分1.25MC(主要探查颅脑等),2.5MC(主要探查内脏软组织等),5MC(主要探查眼球等)三种频率。     

轴压荷载下钢管混凝土损伤状态超声波检测

对3种壁厚的薄壁圆钢管高强混凝土短柱进行轴压试验，在加载过程中对柱中截面进行超声波检测，得到不同轴压荷载下的波形图，对波形图进行快速傅里叶变换，得到超声波通过钢管混凝土的频谱图.分别利用波形图、不同荷载作用下的波形最大幅值图和频谱图分析钢管内混凝土的损伤演变过程.试验结果表明:轴压荷载作用下钢管内混凝土的损伤呈3段式变化，分别为初期裂缝的扩展、套箍作用下的逐步密实和混凝土破坏.钢管外壁的应变分析发现其变化过程与超声波检测的波形和频谱分析的损伤过程一致.超声波技术可准确检测轴压荷载作用下钢管内混凝土的损伤状态.     

金属材料内部非金属夹杂超声检测的数值模拟

在金属材料内部夹杂物的超声检测中,如何通过检测获得的回波信号辨识夹杂物的属性和位置,一直是其重点和难点问题.通过建立包含夹杂物缺陷的二维金属板模型,采用有限元数值模拟的方法,对材料内部超声波场进行计算,获得了两种最典型的夹杂物Al2O3和TiN,以及二者在材料内部不同深度时的超声回波信号.研究了夹杂物类型和夹杂物深度对超声回波时域波形以及对界面波、夹杂物缺陷回波和底面回波频谱分布的影响规律.     

金属构件超声波探伤影响因素的研究

在金属构件超声波探伤过程中,有很多因素会影响到检测的效果,如耦合剂、试件的材料及表面情况、探头的频率和类型等.针对金属试件进行实验,在不同耦合剂和探头频率条件下,通过对超声波回波峰值衰减情况及对两影响因素的显著性分析,提出了在纵波检测情况下,不同金属构件超声波检测的耦合剂和探头频率的最优组合,对实际探伤过程具有一定的指导意义.     

多通道超声波测控系统的研制

研制出一种新型多功能多通道超声波控测装置。该装置可直接配接微机检测系统，实现高速实时拾取多通道超声波检测数据，分时自动循环显示各通道回波波形等多种功能。本文着重介绍了该系统主控制器的设计和实现方法。     

脉冲回波对比法非介入测量液体声阻抗的灵敏度

基于声波在异质界面声压反射系数对界面两侧介质特性声阻抗变化的敏感性,将回波高度随待测液体阻抗变化的函数作为系统的灵敏度,通过构建新的数学方法并通过设计实验快速实现对二甲基硅油的特性声阻抗的非介入测试.实验时以钢板做反射基板,用钢/水界面对检测系统进行标定,分别测试超声波在钢板与水、钢板与待测液体界面的多次反射回波幅度,并通过回波幅度比对方法获得待测液体介质的特性声阻抗值.结果显示,在容器壁与其内液体介质构成的固/液界面上的第一次界面反射回波较其它高次回波具有最高的灵敏度;新方法提供了液体特性声阻抗的直接信息;器壁材料一定时,其厚度对检测结果有一定影响.     

钢箱梁疲劳裂纹特征超声波检测方法试验研究

采用疲劳裂纹标准试件对钢箱梁疲劳裂纹长度、宽度、深度、倾斜角度及开裂位置等特征进行超声波检测试验,研究钢箱梁疲劳裂纹特征超声波检测方法。依据理论计算和试验结果,对比分析每种裂纹检测波形及回波参数,提出1/3测长法,给出测长法判断依据的理论解,与实际检测结果相符合;针对裂纹深度,提出裂纹深度检测的精度提高的方法;建立裂纹倾斜角度、开裂位置判定计算公式。分析面板与U肋焊缝处不同类型裂纹检测结果,给出裂纹距焊趾距离K计算公式,并由K建立焊趾、焊根、未溶透部位疲劳裂纹判别方法。研究结果表明:疲劳裂纹特征与回波参数存在一定的相关性,疲劳裂纹特征检测方法具有较好的准确性。     

管道缺陷超声导波监测信号匹配追踪去噪

采用超声导波进行管道缺陷监测过程中混入干扰噪声严重影响缺陷反射回波的提取和识别,本文提出了一种新的管道缺陷超声导波监测信号匹配追踪去噪方法。将Hanning窗调制的正弦波激励信号经过时间平移和幅值调制作为基本原子形成自定义过完备波形字典,对管道缺陷超声导波监测信号进行匹配追踪稀疏分解,提取其中有效成分进行信号重构,经多次迭代实现信号去噪。对有限元数值模拟和实际管道缺陷监测信号分别采用传统小波阈值和本文提出的匹配追踪法进行去噪处理,结果表明,当信噪比较低时匹配追踪法明显优于小波阈值法,即使在干扰噪声完全淹没缺陷反射回波的场合,仍然可以提取出清晰干净的缺陷反射回波信号,为正确分析和评估现役管道安全运行状况提供了一条新的途径。     

超声内检测含缺陷管道壁厚确定方法

超声内检测器检测含缺陷管道时,回波信号高度敏感于探头与管道的空间相对方位,是影响管壁厚度检测精度的关键影响因素之一。利用自主研制的A扫描超声内检测实验装置,针对DN219×7.48 mm、Q235碳钢外壁含体积型缺陷管道,开展超声探头与被测管道分别在正对状态和存在轴向错位、环向错位以及两种错位共存4种状态下的超声检测实验,获得了不同空间姿态下的回波信号。分析了回波信号的时域波形特征,基于提取的时域特征参数,建立了管道壁厚计算过渡方式,并确定了壁厚计算方法。发现能确定含缺陷管段壁厚的错位范围比确定无缺陷管段壁厚的错位范围小;轴向错位对信号中缺陷底面回波特征的影响比环向错位大。结果表明:提出的含缺陷管道壁厚计算方法能准确确定管道壁厚,计算壁厚与实际壁厚最大误差小于5%,说明检测精度满足工程需要。     

超声回波参数的高斯与牛顿迭代法计算

应用超声回波模型,对检测目标的超声回波进行模拟,在模拟过程中应用高斯与牛顿法迭代出估计参数.结果表明,该算法能以较少的迭代次数计算出向量参数,但对模型中到达时间初值设定较为敏感,这可用常规方法(互相关或小波变换、遗传算法等)解决.     

超声电信号在测井电缆中传输的匹配设计问题的探讨

本文对超声测距中回波信号的波形及频谱进行了分析，对其在测井电缆中传输问题进行了讨论。以此可作为选择测井电缆的电参数和有关电路设计的依据。     

预测力管道压浆质量检测方法的研究

通过比较的方法,介绍了目前国内外最常用的检测预应力管道压浆质量的方法,分别有冲击回波法、探地雷达法、超声波法、超声波层析成像法等几种检测方法。总结了这几种方法在工程应用上的特点,并根据国内外的研究应用结果,推荐冲击回波法为预应力管道压浆质量的检测方法。     

水泥混凝土路面厚度超声检测仪及其应用

介绍水泥混凝土路面厚度超声检测仪和宽带换能器的设计，利用超声反射法检测厚度，对复杂的反射信号用分离谱方法进行处理，可帮助判别反射信号位置，仪器在多个工程地检测中应用，误差在５％左右。     

频率步进信号宽带模糊函数及其应用

为了有效解决基于窄带回波模型的窄带模糊函数已无法有效分析运动目标回波信号处理中的问题这一矛盾,在宽带回波模型的基础上提出了频率步进信号宽带模糊函数,分析了宽带模糊函数的性质,证明了窄带模糊函数只是宽带模糊函数在低速情况下的近似.基于宽带模糊函数匹配点的特性,提出了基于匹配点幅值的目标检测方法.仿真结果验证了该方法的有效性.     

基于LS-SVM的超声导波管道缺陷二维重构

针对当前超声导波检测中的缺陷成像技术难点,提出了基于支持向量机的缺陷轮廓重构方法.通过实验和有限元仿真相结合的方式,获得不同大小缺陷的检测信号.采用最小二乘网络学习算法,选取缺陷回波数据作为支持向量机的输入,缺陷轮廓数据作为输出.建立了缺陷回波到缺陷二维轮廓的非线性映射,实现了缺陷轴向宽度和径向深度的二维轮廓重构,并与径向基神经网络重构效果进行了对比.实验结果表明,该方法速度快、精度高、泛化能力好,是管道超声导波定量化、可视化检测的一种可行方法.     

基于最大熵谱估计的超声检测回波频谱分析

最大熵谱与传统FFT谱比较具有谱线平滑、分辨率高等优点.论述了最大熵谱估计的原理、方法及其在复合材料粘接质量超声检测中的应用.研究中采用最大熵谱法对回波信号进行频谱估计,确定回波中心频率,进而利用谱移法根据中心频率变化幅度判断界面的粘接质量.实验结果表明将最大熵谱估计用于复合材料粘接质量超声检测回波的处理中,更有利于缺陷特征的提取及检测水平的提高.     

活塞杆摩擦焊接头的超声检测及缺陷二维重构

针对活塞杆摩擦焊接头的未熔合缺陷,采用超声无损检测方法对部件接头进行检测并提取了含噪声的超声回波信号,利用小波降噪法对含噪声缺陷信号进行了降噪处理,通过多位置、多点检测的方法对未熔合缺陷进行了二维轮廓重构.结果表明:1) 通过优化小波阈值降噪算法的参数提高了回波信号的信噪比,可以提升检测的有效性与准确性;能实现对缺陷信号的降噪并保证信号的完整性;2) 对检测数据进行理论计算确定了缺陷的多位置边缘点,通过缺陷边缘点的拟合,实现了未熔合缺陷的二维轮廓重构,重构结果与破坏性检验结果基本吻合.     

基于超声测距的随钻井径测量系统设计

 传统电缆测井的机械多臂井径仪在高速旋转的随钻条件下难以完成测量,而基于超声测距的随钻井径测量系统,具有利用超声测距的非接触、速度快、信息处理简单、抗干扰能力强等优点,通过采用3个换能器等角距圆周分布,在存在“偏心”时可有效测量井径以及井筒轴心到仪器轴心的距离矢量。本文借鉴国内外现有超声波随钻井径测量系统及技术经验,设计了以单片机为核心的模块化超声随钻井径测量系统。从超声换能器特性、硬件电路以及程序控制3个方面入手进行协同设计,精度高、具偏心修正功能。根据理论计算和超声换能器产品参数特点,采用1MHz的超声换能器进行测距。采用增益可编程的反射波信号检测电路,通过多次增益校正,使得首个反射波信号前沿被比较器捕捉到,把超声波传输时间检测精度提高到一个换能器振荡周期以内,有效提高了测距精度,实现高速高精度测量与井径计算,其测量精度达到毫米量级。