探头位置对玻璃钢抽油杆检测缺陷信号的影响

利用微波对玻璃钢抽油杆模拟缺陷进行无损检测 ,在信号源功率、频率以及发射探头和穿透接收探头形式确定的前提下 ,改变穿透接收探头与被测试件之间的相对位置对于缺陷信号的灵敏度、分辨率有很大的影响 .在采用双通道检测时 ,穿透接收探头处于与被测试件 80～ 1 40 mm位置对缺陷信号的反映程度与其处于 1～ 2 0 mm位置有明显的区别 :反射信号波没有明显的变化 ,而穿透法所反映的信号波却发生了很大变化 ,缺陷处信号波部分成为封闭的矩形条 ,矩形条的高度相同 ,宽度不同 .矩形条的宽度是缺陷实际大小的综合反映 ,与穿透探头处于 1～ 2 0 mm相比 ,有无缺陷一目了然且便于计算机识别 .     

玻璃钢抽油杆微波无损检测系统的优化

为了对玻璃钢抽油杆的缺陷准确定位，防止缺陷漏检，同时降低检测仪器的成本，对检测系统的组成进行了优化，在分析检测系统的信号源频率，探头形式以及探头位置对缺陷检测的影响的基础上，得出微波无损检测系统的优化方案，微波信号源频率采用36．75GHz，4个探头空间相互垂直，2个平面布置且发射探头均采用距离被测试件1－5mm；2个穿透接收探头中，1个距离被测试件1－20mm，另1个距离被测试件80－140mm。     

玻璃钢抽油杆微波无损检测系统的优化

为了对玻璃钢抽油杆的缺陷准确定位 ,防止缺陷漏检 ,同时降低检测仪器的成本 ,对检测系统的组成进行了优化 .在分析检测系统的信号源频率、探头形式以及探头位置对缺陷检测的影响的基础上 ,得出微波无损检测系统的优化方案 :微波信号源频率采用 36.75 GHz;4个探头空间相互垂直 ,2个平面布置且发射探头均采用距离被测试件 1～ 5 mm;2个穿透接收探头中 ,1个距离被测试件 1～ 2 0 mm,另 1个距离被测试件 80～ 1 40 mm     

风洞中涡街流量传感器压电探头位置的试验分析

涡街流量传感器在测量小流量时由于信号微弱而不易检测,为解决这一问题从而扩展其测量下限,从传感器设计入手,研究在二维流场中压电探头与旋涡发生体的位置关系,找到适合信号检测的最佳位置.通过在三元回流式风洞中试验,利用热线测速以及压电探头测压得到发生体下游不同位置处的速度和压力信号,分析了信号强度、信噪比、小波系数和小波能量随检测位置的变化规律.最终给出了风洞中3种尺寸旋涡发生体下游的最佳检测位置:宽度14 mm发生体的最佳检测区域为距发生体50～75 mm,宽度22.5 mm发生体的最佳位置在100～150 mm,宽度28 mm发生体的最佳位置在150～200 mm.根据试验结果提出了估算最佳位置的公式,即最佳检测位置与发生体距离为涡街波长的二分之一.试验的分析方法和结论具有普适性,可推广到管道三维涡街流场中探头位置的研究.     

2种应力波信号增强方式在预应力锚杆(索)锚固质量检测中的适用性研究

由于随着锚杆(索)长度的增长,采用应力波法在端头接收到判别锚固体质量(锚杆(索)长度和锚固体断面变化处位置)的脉冲信号越弱,为了使此法同样适用于较长锚杆(索)的锚固质量检测,需增强端头接收到的应力波信号,为此,选择2种应力波信号增强方式(第1种为端头发射脉冲信号底端放大,第2种为端头和底端同时发射脉冲信号),然后,以锚杆(索)和注浆体组成的复合体计算应力波传播速度,并考虑应力波随传播时间呈对数螺旋衰减规律,采用特征线法计算得到简便判别锚固体质量的应力波信号时间和在端头接收到底端和锚固体断面变化处的应力波信号的速度,研究均匀断面全长注浆型、存在自由段非全长注浆型和存在缺陷段全长注浆型这3种特殊锚固体算例。研究结果表明:除锚固体断面变化处的位置离端头较近外,第2种信号增强方式均有适合简便判断锚固体质量的脉冲信号时间,而第1种信号增强方式仅在锚固体断面变化处的位置离端头较远时才存在;采用第2种信号增强方式时,在端头接收到反映锚杆(索)长度和锚固体断面变化处位置的脉冲信号均为端头或底端脉冲信号经各断面变化处传播到端头所用时间最短的信号,故所采集的脉冲信号均强于第1种信号增强方式所获得的信号;由于第2种信号增强方式存在1对相向传播的应力波信号,且各信号均能反映锚固体质量信息,故在实际操作中,需利用端头和底端发射不同频率的应力波信号加以区分。     

高分辨率交流电磁场阵列检测探头设计与测试

针对现有交流电磁场阵列检测探头传感器间距较大,导致测得的磁场图像空间分辨率低,无法精准还原缺陷形貌的不足,设计一种基于高分辨率隧道磁阻(TMR)传感器阵列的检测探头并搭建试验系统;通过有限元软件Comsol建立交流电磁场仿真模型,分析不同类型缺陷周围的感应电磁场畸变规律,探究缺陷表面轮廓与磁场图像之间的关系;设计间距为1 mm的高分辨率TMR传感器阵列,通过仿真对匀强电流场的范围进行分析,设计多路复用模块对传感器阵列输出的信号进行预处理,设计检测探头结构,开发测试系统,进行缺陷检测试验。结果表明：Bz(垂直于试块方向磁场)图像包含有缺陷的端点位置信息,Bx(平行于探头扫查方向磁场)图像可以反映缺陷的边缘信息;交流电磁场阵列检测探头可获取缺陷周围畸变的高分辨率磁场图像,测得的磁场图像可以对缺陷表面轮廓进行反演及精准评估。     

锚索锚固质量检测的应力波法试验研究

在较长锚索中利用应力波法难以在锚索端头接收到反映锚固体断面变化处的有效应力波信号,以3种特殊形式锚固体(全长注浆型锚固体、存在缺陷段全长注浆型锚固体和存在自由段非全长注浆型锚固体)实际模型为基础,采用锚索端头和底端分别激发应力波信号这2种方式,通过实测应力波振动速度,并与理论分析结果进行对比,验证应力波法检测锚索锚固质量的可靠性。然后,结合锚索端头和底端分别激发应力波信号这2种方式研究锚索端头和底端同时激发应力波信号方式对锚索锚固质量进行检测的可行性。研究结果表明:锚索端头和底端同时激发方式可对锚索锚固质量进行有效检测,且在锚索端头接收到的信号为反映锚固体断面变化处位置中传播路径最短的应力波信号;为了能够区分锚索端头和底端分别激发的应力波信号,建议这2种应力波信号采用不同频率。     

蒸汽发生器传热管电涡流检测探头响应的理论建模与仿真

为了研究蒸汽发生器传热管缺陷与探头信号的定量关系以实现缺陷的自动定量检测,利用有限元方法建立了蒸汽发生器传热管电涡流检测探头响应的理论模型。通过仿真和实验研究环形槽和腐蚀坑两种典型缺陷的探头响应信号,发现仿真与实验结果的规律一致,验证了所建模型的正确性。随后,应用本文所建理论模型仿真研究了缺陷位置和大小对探头信号的影响规律。结果表明:在优化工作频率的前提下,内壁缺陷和外壁缺陷的信号相位差异显著,探头信号的强弱主要取决于缺陷大小。据此,可根据探头信号的相位识别缺陷位置,根据探头信号的大小量化缺陷参数。该研究成果可为蒸汽发生器传热管电涡流检测探头信号的自动分析提供理论依据。     

基于透射信号的钢桥面板贯穿型裂纹超声检测方法研究

目的 提出一种基于超声波透射信号的钢桥面板贯穿型裂纹检测方法,提高在役钢桥隐蔽裂纹检测精度和效率。方法 采用数值分析方法研究了超声波在含裂纹面板中的传播机制,分析了不同裂纹参数与接收信号强度的变化规律,并通过顶板贯穿裂纹检测试验,进一步验证该检测方法的可行性。结果 裂纹检测参数建议激励晶片边长为4 mm、激励频率为5 MHz、K值为0.8;裂纹宽度小于0.1 mm时可忽略裂纹宽度对检出信号的影响,裂纹宽度大于0.1 mm时可将尖端反射信号作为判断依据;透射信号与裂纹深度呈负相关,恢复至最大值时的入射坐标与裂纹深度呈线性关系,作为裂纹深度的计算依据,检测误差在1 mm以内。结论 基于穿透信号的超声波检测方法,以恢复至最大值时的入射坐标为主要指标,可以实现钢桥顶板贯穿裂纹的有效检测。     

基于特征线法的锚杆(索)锚固质量应力波检测方法

将由锚杆(索)和外围注浆体组成的锚固体等效成一维弹性杆件,采用应力波特征线法,并根据应力波在突变断面处的入射、反射和透射关系以及初始与边界条件,得到应力波传播过程中的应力和速度。通过计算锚固体的复合弹性模量和质量密度以获得应力波在其传播的波速,并按传播时间的对数螺旋衰减规律对求得的应力波应力和速度进行修正。考虑均匀断面全长注浆型、存在自由段非全长注浆型和存在缺陷段全长注浆型这3种锚固体,及由端头发射端头接收和底端发射端头接收2种应力波信号处理方式,得到简便判断锚固体断面变化处位置和锚杆(索)长度所需的脉冲信号时间,并推导出由锚固体断面变化处和底端反射(或透射)回的应力波的速度计算公式。在算例中,研究脉冲信号时间、应力波衰减系数、外围注浆体的混凝土强度等级、锚杆(索)自由段和锚固段交界面位置及缺陷段注浆饱满度对应力波法检测锚固体质量的影响,同时,分析实测锚杆(索)长度误差影响因素。研究结果表明:满足简便判断锚固体质量的脉冲信号时间范围很小;锚固体外围注浆体的混凝土强度等级对端头接收到的应力波的速度信号影响较小;锚固体断面变化处仅对由该位置反射回的应力波的速度信号有一定影响;缺陷段的饱满度越低,经缺陷段和锚固段交界面处反射后在端头接收到的应力波的速度信号越强,而由底端反射(或透射)回的应力波的速度信号越弱;缺陷段的饱满度对实测锚杆(索)的长度影响较大。     

谱熵分析方法在漏磁信号特征提取中的应用

为了研究谱熵分析方法在漏磁无损检测中的应用，将信息熵理论引入缺陷漏磁信号的特征提取工作中．通过试验分析证明一维谱熵、二维谱熵在缺陷类别辨识中的可行性，并指出其存在的局限性．提出了集能量集中程度、谱线的重心位置和能量大小3种指标于一身的适于缺陷定量分析、识别的谱熵三维向量的概念，并在室内实验台架上实际测得的不同尺寸矩形槽类内、外缺陷信号分析中进行了应用．实验结果表明，对于矩形槽外缺陷而言．谱熵三维向量中的三维向量指标与二维谱熵和一维谱熵相比，在漏磁检测缺陷定量化方面具有很大的优越性。为缺陷识别定量化提供了一条途径．     

一种基于AT89C52的自动雨量站的研制

在超声探头(5P14)上施加一负电压脉冲信号,探头发出脉冲超声波,当遇到不同介质界面的时候超声波被反射,回波信号被超声探头接收,转换成脉;中电压信号,利用AT89C52单片机的捕捉功能来计算超声波回波与发射波之间的时间,进而计算出超声波在液体中传播的时间;利用数字温度计DSl820采集温度信号,用该信号可准确计算超声波的传播速度,实现对液位的精确测量。测量误差小于0．1mm(雨量小于10mm时),优于0．5％(雨量大于10mm时).     

管材焊缝超声波检测中缺陷的定位研究

管材焊缝的超声波检测容易出现漏检和误判现象,这是因为在通过反射波信号确定焊缝的缺陷、形状、大小等的时候会出现比较大的偏差。同时对不同的焊缝进行检测时要采用不同的探头,探头的选择对定位的准确性也有极大的影响。对管材的焊缝进行超声波检测是检测焊缝缺陷的一种重要方法,但是用超声波进行检测操作性比较难,在对不同的焊缝检测时要采用不同的探头,而通过反射波信号确定缺陷位置等要素的时候都会因为信号的偏差而对位置确定造成偏差,不能正确的找出焊缝的缺陷类型及位置。该文就不同焊缝探头的选择,以及波形的判断做出了讨论。     

圆柱表面矩形绊条扰流减阻的实验研究

提出了一种降低钝体绕流阻力的“再附－减阻”（ＲＤＲ）构想，并在圆柱表面上安置矩形绊条对该构想进行了实验验证。在实验雷诺数范围内，该方法可使圆柱绕流阻力降低４０％，阻力的降低与矩形绊条的高度及安装位置有关，与绊条的宽度无关。     

聚乙烯管热熔接头超声相控阵检测及检出率定量分析

基于超声相控阵技术,通过改变探头的频率(2. 25 MHz、5. 00 MHz),对定制的聚乙烯试块中不同深度(10 mm、15 mm、20 mm、25 mm、30 mm、35 mm、40 mm)、直径分别为1 mm和2 mm的横通孔缺陷进行检测和分析,并利用超声相控阵技术进行了检出率定量分析。研究结果表明:采用较低频率的探头,对较大的缺陷能取得更好的检测结果。在95%的置信区间下限,90%缺陷检出率时,2. 25 MHz探头和5. 00 MHz探头能检测到直径为1 mm的横通孔缺陷深度分别为26. 21 mm和14. 98 mm。     

原油储罐油水界面动态检测系统的研究

设计了油水界面动态检测系统.利用数控执行机构带动微波探头在原油储罐内作垂直匀速运动,通过对原油储罐含水率的动态检测,准确地反映出油水乳化带的状态和位置信息,测量出储罐内油水界面的位置,从而确定储罐内原油、水和乳化液层的位置和体积.采用400 MHz激励信号的微波探头,可实现0～100%原油含水率的动态测定,含水率测量误差≤±2%.在20 m范围内,油水界面的位置测量误差小于±10 mm.     

基于耦合简正波到达时间结构的海洋锋面声学监测

AEYFI05（acoustics experiment of yellow sea oceanic front and internal waves）声起伏实验数据分析表明：实验区域明显存在海洋锋面、潮汐、海流变化,这些海洋学过程特别是浅海海流导致了声传播路径上温跃层深度位置、厚度显著变化;观测到跃层变化显著位置导致的简正波声场耦合现象.在脉冲声传播实验中,由于不同号简正波群速度存在差异,耦合信号与非耦合信号在时域上明显被分开,简正波声信号的到达时间结构包含了温跃层水平显著变化位置的信息.对AEYFI05声起伏实验数据进行了深入分析,提出了根据接收耦合简正波声信号的到达时间结构反演温跃层显著变化位置的方法,利用耦合简正波传播时间起伏数据定量反演了海流所致温跃层水平显著变化位置的起伏.     

自由锚杆中超声导波的最优激发波研究

为了选择自由锚杆中超声导波的最优激发波,利用组装的超声导波无损检测系统,用R6和R3组成不同组合的探头对1.3 m的自由锚杆进行了40～100 kHz频率导波测试,周期为1～5.结果表明,最佳探头组合是R6-R6,最优激发波周期为5,最佳测试波频率范围为40～50 kHz;再用R6-R6组合5个周期激发波在40～50 kHz频率范围进行检测,确定最优激发波频率为45 kHz.结果与理论分析基本吻合,可为锚固锚杆和缺陷检测提供依据.     

超声波法探测混凝土内部缺陷原理及应用

超声波法是混凝土无损检测的主要方法之一。它通过测量超声脉冲波在混凝土中的传播速度、首波幅度和接收信号主频率等声学参数,并根据这些参数及其相对变化,判定混凝土中的缺陷情况（如混凝土内部空洞和不密实区的位置和范围、裂缝深度、表面损伤层厚度、不同时间浇筑的混凝土结合面质量、灌注桩和钢管混凝土等缺陷）。本文应用超声波对测法对北京某立交桥墩缺陷状况进行检测,准确得到异常点分布区域并确定混凝土不密实区域的空间位置。     

磁致伸缩超声导波的包覆层轻烃管道检测试验分析

采用磁致伸缩传感器(Ms S)超声导波检测系统,对带包覆层轻烃管道进行在线检测。研究了不同检测频率、管道直径对管道缺陷检测定位精度的影响,并分析了带有黏弹性包覆层环氧树脂对超声导波信号的影响。对114 mm和80 mm两类管道,以三通、弯头等近似为缺陷,分别使用32 k Hz和64 k Hz探头进行检测。检测结果表明:不同检测频率时管道缺陷检测精度不同,频率越高,定位精度越高。管道的直径对导波信号缺陷检测精度有重要影响,采用32 k Hz频率对80 mm管道的定位精度为9.3 cm,远高于114 mm管道的定位精度(17.6 cm)。黏弹性包覆层对检测信号有强烈的衰减,平均衰减速率约为1 d B/m。