粗晶材料缺陷的超声检测信号识别

对于非均匀材料，超声无损检测技术受到能否有效区分有用信号与背景噪声的限制，目前人们大多倾向使用频率分隔与统计算法来提高粗晶材料（一种非均匀材料件相对颗粒散射的缺陷回波比例．文中介绍一种用Ｗｉｇｎｅｒ分布作特征提取、用前馈网络自动识别超声散射回波中的缺陷信号．由于普通的人工神经网络要求输入信号的特征与时间起始点无关，因此采取了一种数学变换方式来实现这一要求，这样训练好的网络就有很强的识别能力．在实验中，正确识别率达到９０％．所述方法对其他非均匀介质的超声检测与评价工作也有益处．     

粗晶材料缺的超声检测信号识别

对于非均匀材料，超声无损检测技术受到能否有效区分有用信号与背景噪声的限制，目前人们大多倾向使频率分隔与统计算法来提高粗晶材料中相对颗粒散射的缺陷回波比例。文中介绍一种用Ｗｉｇｎｅｒ分布作特征提取，用前馈网络自动识别超声散射回波中的缺陷信号。     

Hilbert-Huang变换在非线性超声无损检测中的应用

为了提高非线性超声无损检测方法对缺陷位置和相对大小的表征能力,该文将H ilbert-Huang变换方法用于非线性超声无损检测信号的处理。粗晶奥氏体不锈钢材料的非线性超声无损检测信号具有非线性、非稳态和低信噪比的特性,H ilbert-Huang变换对此类信号的特征提取具有独特的优势。实验结果表明:通过H ilbert-Huang变换的瞬时频率能够确定缺陷位置,瞬时幅度可表征缺陷的相对大小;该方法达到了对0.6mm晶粒平均直径的粗晶奥氏体不锈钢中65 mm深、0.8 mm平底孔的小缺陷检出能力,说明H ilbert-Huang变换有效提高了非线性超声无损检测的缺陷表征能力。     

基于经验模态分解去噪的粗晶材料超声检测

粗晶材料超声检测中,结构噪声严重降低了检测信号的信噪比,缺陷反射难以识别.为了增强检测信号信噪比,提高粗晶材料超声检测的可靠性,采用经验模态分解(EMD)技术对检测信号进行去噪处理,通过3次样条插值形成波形包络,并利用信号的特征时间尺度将非线性、非平稳检测信号自适应的分解成多个本征模态函数(IMF)之和,从而获得信号高阶成份和趋势.利用EMD的这种特性对低信噪比模拟信号进行处理,并将处理结果与小波去噪结果进行对比,信噪比获得更大提高.通过对粗晶材料实测信号进行去噪实验,结果表明EMD去噪具有更强的自适应能力,且需知的原信号先验信息更少.     

基于Gauss调制脉冲模型的超声信号提取算法

奥氏体材料的厚壁焊缝是焊缝超声检测的难点,由于焊缝组织晶粒粗大,超声散射与衰减严重,检测信号中含有大量噪声信号,因此需要通过信号处理提高其信噪比。该文提出了一种基于Gauss调制脉冲(GMP)模型的超声检测信号提取算法,使用参考信号对原始信号进行互相关滤波,并基于GMP模型对滤波结果进行信号分解,由信号特征直接估计各信号分量的控制参数。先后设计了仿真实验及超声检测实验以验证算法性能,结果表明:该算法可以有效提取超声检测信号中的缺陷信息,为厚壁焊缝缺陷信号分析、焊缝检测算法优化等相关应用奠定基础。     

非接触超声红外热像技术在裂纹检测中的应用

非接触超声红外热像技术是一种新型无损检测技术,可在无接触条件下实现对材料的检测。介绍了非接触超声红外热像技术的基本原理和特点,并利用非接触超声红外热像技术对一个碳纤维复合材料T形接头和预埋有裂纹缺陷的有机玻璃进行检测,检测出了表面和亚表面裂纹和材料棱角处冲击损伤导致的缺陷,该技术具有一定的检测能力。     

基于X射线相衬成像技术的光栅品质无损检测（英文）

提出了一种基于X射线光栅像衬成像技术的光栅品质无损检测方法.我们发现利用传统的吸收信号很容易检测到光栅电镀缺陷,而由非均匀紫外曝光导致的光栅缺陷则可以通过相衬信号进行检测.实验结果证明,在一种利用实验室光源同时产生吸收信号和相位信号的大视场实验平台上,X射线相位衬成像技术可以很好地运用到光栅缺陷的快速检测以及其他类似的电刻产品的品质检测上.     

超声弹性成像中一种检测组织非均匀性的新方法

基于对组织压缩前后分段射频信号Rényi信息差值（DRI）的检测，提出一种超声弹性成像（elastography）中互相关计算前检测组织非均匀性的新方法．通过离体组织实验检验了DRI的性能．结果表明，通过分析回声波段的DRI曲线，可以获得关于组织局部非均匀特性的先验知识，这种知识可以用来辅助弹性成像中应变估计算法的研究．     

超声红外热像技术及其在无损检测中的应用

在超声技术和红外热像技术的基础上，建立了混合型的超声红外热像系统，并利用超声红外热像技术检测材料(试样)的缺陷(裂纹)和残余应力等不均匀结构．当超声波脉冲发射到样品中时，声能在样品中衰减而转化为热能，样品内部及表面的温度会升高．一般情况下，在缺陷或不均匀的区域声衰减更显，引起的温度变化更大，而温度的差别可以用红外热像仪来观察和记录．因此可以很灵敏和迅速地对缺陷或结构和应力不均匀的区域进行检测．     

高硅氧复合材料声学特性检测研究

作用自己研制的超声波扫描检测系统对高硅氧复合材料试块进行了多次检测，取得了该材料的一些声学特征值，为继续深入的研究高硅氧复合材料性能提供了一些可靠依据；同时也检测出了该材料中的缺陷、隐患和局部密度不均匀．从缺陷成像轮廓的清晰度看，超声C扫描可以定量检测出高硅氧复合材料中的许多缺陷．     

表面波的非接触式产生与接收

给出一种表面波非接触式产生与接收新方法。理论上分析了利用脉冲激光照射试件表面产生表面波的机理；给出了共焦Ｆａｂｒｙ－Ｐｅｒｏｔ干涉仪超声探测系统及其工作原理；利用红宝石脉冲激光器产生表面波，共焦Ｆａｂｒｙ－Ｐｅｒｏｔ干涉仪超声探测系统接收表面波，实现了表面波的非接触式产生与记录，同时，将该技术成功地用于表面微小开口缺陷的非接触检测。结果表明，该方法对于表面缺陷的检测是行之有效的。     

超声新技术的研究与应用

综述了国内外几种最新的超声检测方法以及信号处理技术,并介绍了人工智能技术在超声领域中的研究应用.针对当前超声检测中出现的检测效率低、检测数据存储量少等问题,给出了相应的研究方向.超声新技术的发展极大地提高了检测结果和缺陷定位的准确性,推动了超声检测在材料领域中的应用.     

APPLICATION OF STRESS DIFFERENTIAL REFLECTANCE ON THE GaAs BULK MATERIALS

应力差分反射术是一种调制光谱技术. 它的测量机理是对半导体材料施加一非均匀的应力，使材料的介电函数发生改变，从而产生与材料的光学跃迁相联系的DR信号，实现调制的目的. 实验结果表明，应力差分反射光谱能够较好地指认均匀性较好的材料的量子化跃迁.     

基于小波包变换的超声回波信号特征提取

超声检测技术中,缺陷的定性分类这一技术难题至今尚未得以彻底解决。文章介绍了一种基于小波包变换的多尺度空间能量特征提取方法,并对实测的超声缺陷回波信号进行了特征提取;进而采用基于距离的类别可分性判据对提取结果进行了评价。结果表明:该方法提取的缺陷回波信号特征值,其可分性测度均值达91.7%,从而证明该方法对超声检测缺陷回波信号的特征提取是相当有效的。     

小波分析与人工神经网络结合对混凝土缺陷超声信号识别的应用

混凝土缺陷的无损检测的准确率和可靠性一直不太理想.本文根据混凝土缺陷超声检测信号非稳态的特点,利用小波包变换提取反映缺陷性质的特征值,并运用神经网络模式识别技术对特征值进行缺陷识别.预制了一组具有裂缝缺陷的混凝土试件,并对其进行了检测,检测结果表明利用小波包变换与人工神经网络相结合的方法进行缺陷识别,可使缺陷位置和范围的判别获得较高的准确率.     

超声相控阵检测CFRP缺陷识别方法

碳纤维增强复合材料(CFRP)以其特殊的性能广泛应用在不同领域,然而缺陷的存在严重影响材料的性能,造成重大的经济损失,甚至存在安全隐患,因此,碳纤维复合材料的无损检测与缺陷识别已成为该领域的研究热点之一.利用超声相控阵系统检测CFRP中3种常见缺陷——分层、夹杂和脱粘,得到原始A扫信号,运用小波包变换理论,提取样本特征值,建立并训练BP神经网络,对3种缺陷进行识别,识别率达到95.7%.结果表明:利用超声相控阵技术可以提高缺陷检测效率,对缺陷有良好的成像效果;小波包与BP神经网络的结合,对CFRP中的不同缺陷有较高的识别率.     

基于光热频谱检测技术的非均匀材料导热系数二维重构算法

在材料热学参数深度剖面重构理论的基础上,建立了一种基于光热检测技术的材料参数分布重构算法,用于处理有关二维非均匀材料热学和光学参数的反问题,实现对存在损伤性裂纹或含有杂质的薄板状样品的无损检测与评价.同时,该算法也是处理三维不均匀固体材料物理参数重构的理论基础.通过模拟光热信号对算法进行数值模拟,结果表明:通过3次迭代,重构函数的形态与原始函数的形态吻合良好,这说明基于光热检测技术的反演方法在理论层面上可靠、有效,可用于处理二维板状非均匀固体样品的热学参数重构.     

基于线性正则变换的非均匀采样信号重构方法

提出了一种新的基于线性正则变换的非均匀采样信号的重构方法.根据周期非均匀采样信号模型的特点,提出了一种新的非均匀线性正则变换;研究所提出信号的离散非均匀线性正则变换谱与其连续谱的关系,并根据此关系提出了一种线性正则变换域基于周期非均匀采样信号点重构算法;为验证推导结果,采用一维周期非均匀采样信号进行仿真,仿真结果表明,重建信号与原始信号基本一致.      

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.     

非均匀结构软件组织冲激响应估计方法模拟研究

传统的超声解卷积的方法，是从测量信号中去掉测量系统激响应的影响，从而恢复实际回波信号。对于通过解卷恢复复非均匀结构软组织深部散射源的散射信号，非均匀声程介质冲激响应的估计就成为关键。