超声波探伤毕业论文

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超声波论文.

超声波论文.

目录摘要 (1)ABSTRACT: (2)引言 (3)1、超声波 (4)1.1超声波检测的原理 (4)1.2超声波检测的应用 (6)2.超声波探伤 (7)2.1超声波探伤仪工作原理 (7)2.2超声波探伤可靠性的实现 (7)2.3超声波探伤稳定性的实现 (8)2.4A VG线图的应用 (10)2.5超声波探伤仪的发展简史 (12)3. 空气耦合式超声波检测 (15)3.1空气耦合式超声波检测技术的主要困难 (15)3.2空气耦合式超声波检测技术的发展概况 (16)3.3存在的主要问题 (17)3.4展望 (17)结束语 (18)参考文献 (19)致谢 (20)摘要超声波检测闻良科(浙江海洋学院数理与信息学院浙江舟山316000)[摘要]:超声波检测是指用超声波来检测材料和工件,并以超声波检测仪作为显示方式的一种无损检测方法。

选用超声波作为检测的原因是因为超声波声束能集中在特定的方向上,在介质中沿直线传播,具有良好的指向性。

其次,超声波在介质中传播过程中,会发生衰减和散射,且在异种介质的界面上将产生反射、折射和波型转换。

利用这些特性,可以获得从缺陷界面反射回来的反射波,从而达到探测缺陷的目的。

超声波在固体中的传输损失很小,探测深度大,由于超声波在异质界面上会发生反射、折射等现象,尤其是不能通过气体固体界面。

如果金属中有气孔、裂纹、分层等缺陷(缺陷中有气体)或夹杂,超声波传播到金属与缺陷的界面处时,就会全部或部分反射。

反射回来的超声波被探头接收,通过仪器内部的电路处理,在仪器的荧光屏上就会显示出不同高度和有一定间距的波形。

可以根据波形的变化特征判断缺陷在工件重的深度、位置和形状。

本文主要介绍超声波探伤技术原理、方法及其性能,并介绍超声波探伤仪的发展。

了解一种超声波检测技术空气耦合式超声波检测技术,了解它发展存在的问题困难以及发展概况。

[关键词]:超声波;超生波检测;超声波检测设备;超声波检测技术UITRASONIC TESTINGWen Liangke(School of Mathematics, Physics &Information Science, Zhejiang Ocean UniversityZhou Shan,316000)Abstract:Ultrasonic testing is the use of ultrasound to detect materials and artifacts, and display of ultrasonic detector as a non-destructive testing methods. Use of ultrasonic testing because ultrasonic beam can be focused on a specific direction, in the medium travels in straight lines, has a good directivity. Secondly, the ultrasonic propagation in the medium, the attenuation and scattering will occur, and the interface in heterogeneous media will produce reflection, refraction and wave-type conversion. With these features, defects can be obtained from the reflected waves reflected back interface, so as to achieve the purpose of detecting defects. The transmission of ultrasound in solids loss is very small, detection depth, the ultrasound will occur in heterogeneous interface reflection, refraction and other phenomena, especially not by the gas solid interface. If the metal in pores, cracks, delimitations and other defects (defects in the gas), or mixed, ultrasonic wave to the metal and the interface defects, they will all or part of the reflection. The reflected ultrasound received by the probe, through the instrument internal circuit processing, the screen in the instrument will show a different height and a certain distance of the waveform. Waveform variation can determine the depth of defects in the work piece weight, position and shape.This paper introduces the principle of ultrasonic testing techniques, methods and properties, and describes the development of ultrasonic flaw detector. Understanding of an ultrasonic detection of air-coupled ultrasonic inspection technology, understand its difficult problems in the development and the development of profiles.Key words: Ultrasonic testing; Ultrasonic testing equipment; ultrasonic wave; ultrasonic inspection technique引言超声波检测是指用超声波来检测材料和工件,并以超声波检测仪作为显示方式的一种无损检测方法。

超声波专题实验小论文

超声波专题实验小论文

超声波专题实验论文报告摘要:讨论了超声波专题实验各个环节的具体过程,总结了做本专题实验的经验和一些参考资料的内容并对相关技术的实际应用前景进行了总结和展望,希望对以后做这个实验的同学能够有所帮助。

关键词:超声波实验总结论述应用拓展一、背景超声波是频率在2×104Hz以上的声波。

超声广泛存在于自然界和日常生活中,如老鼠、海豚的叫声中含有超声成分,蝙蝠利用超声导航和觅食,金属片撞击和小孔漏气也能发出超声。

人们研究超声始于1830年,F•Savart曾用一个多齿轮第一次人工产生了频率为24000Hz 的超声;1912年Titanic客轮事件后,科学家提出利用超声探测冰山;1916年第一次世界大战期间,P•Langevin领导的研究小组开展了水下潜艇超声侦查的研究,为声纳技术奠定了基础;1927年,R•V•Wood和A•E•Loomis发表超声能量作用实验报告,奠定了功率超声的基础;1929年,俄国学者Sokolov提出利用超声波良好的穿透性来检测不透明体内部缺陷,以后美国科学家Firestone使超声波无损检测成为一种实用技术。

超声波测试把超声波作为一种信息载体,它已在海洋探查与开发、无损检测与评价、医学诊断等领域发挥着不可替代的作用。

例如,在海洋应用中,超声波可以用来探测鱼群和冰山,可以用于潜艇导航或传送信息、地形地貌测绘和地质勘探等。

在检测中,利用超声波检测固体材料内部的缺陷、材料尺寸测量、物理参数测量等。

在医学中,可以利用超声波进行人体内部组织器官的扫描(B超诊断)和血流速度的测量(彩超诊断)等。

二、理论与实验方法1、进行试验的理论知识储备:本专题实验内容涉及“大学物理”课程中振动与波动的相关内容,重点为波反射、折射、干涉和衍射的特点,以及超声波与电磁波或光波的异同。

超声波的种类与特点:由超声波的定义可知,超声波是一种声波,所以它具有波的性质,即反射和折射。

波分为横波和纵波,超声波也不例外,所以超声波又分为纵波、横波,除此之外还有表面波。

电气设备局部放电超声波检测研究论文(优秀范文五篇)

电气设备局部放电超声波检测研究论文(优秀范文五篇)

电气设备局部放电超声波检测研究论文(优秀范文五篇)第一篇:电气设备局部放电超声波检测研究论文摘要::近年来,国家电力工业迅速发展,国家电网规模不断扩大,电压等级也在不断地提高,同时也对电气设备的运行提出了较高要求,基于此,本文针对电气设备局部放电的超声波检测进行了详细研究。

首先从超声波检测原理和超声波检测系统两个方面分析超声波检测技术,然后通过具体的实验,得出实验结果,从而明确电气设备局部放电中的超声波检测技术特点,以此确定有效检测电气设备局部放电的手段。

关键词::超声波检测原理;局部放电;声波分量;压电传感器局部放电会对电气设备造成不良影响,如果长期存在局部放电,那么电气设备的老化速度就会加快,因此必须要定期对电气设备进行局部放电实验,以此保证设备的正常运行。

通过局部放电实验确定检测电气设备局部放电的有效技术,也能够了解设备的绝缘状况。

而在电气设备局部放电时,会产生电脉冲、超声波、局部过热等情况,因此出现了多种不同的检测方法,而本文主要针对超声波检测方法进行分析。

一、电气设备局部放电的超声波检测原理和系统分析(一)超声波检测原理造成电气设备出现局部放电的原因是因为绝缘故障,所以当发生局部放电时,区域内的分子会形成剧烈的撞击,同时介质也会受到影响,发生瞬时体积改变的情况,还会产生反射和折射现象,在分子介质等因素下,从宏观上产生一定的脉冲压力波,超声波就是其中的声波分量之一。

[1]如果此时在设备外部安装相应的声电转换器,就可以将声音信号转化为电信号,从而将声音信号转变为电信号,经过相应的处理后,就可以得到局部放电信息的特征量。

在常见的设备局部放电实验中,超声波检测方法不会受到电气干扰,也可以实现远距离无线测量,和其他几种传统检测方法相比,具有着无法替代的优点,不仅如此,超声波检测在检测大容量电容器时,灵敏度较高,甚至高于电脉冲法。

(二)超声波检测系统超声波系统中包括了压电传感器、前置仪表放大、滤波电路、数字存储示波器、主放大电路等部分,在完成具体的检测后,得到的检测结果就会输入到计算机中进行处理。

无损探伤技术论文(2)

无损探伤技术论文(2)

无损探伤技术论文(2)推荐文章2017无损探伤技术论文热度:无损探伤检测新技术论文范文热度:无损探伤检测技术论文热度:无损检测新技术论文热度:无损检测技术论文热度:无损探伤技术论文篇二无损探伤技术在船舶钢结构检测工艺中的应用摘要:随着船舶与海洋工程的不断发展,生产技术的不断提高,钢结构材料的检测水平也在日益提升,NDT无损探伤就是其中一种。

文章说明了NDT无损探伤检测的定义、NDT无损检测的目的以及NDT检测的一般方法及局限性。

关键词:NDT无损探伤;无损探伤技术;船舶检验;钢结构检测;船舶与海洋工程文献标识码:A中图分类号:U671 文章编号:1009-2374(2016)07-0048-02 DOI:10.13535/ki.11-4406/n.2016.07.025NDT在中国称为无损检测,在国际上称为非破坏性检查,即Non destructive testing。

从广义上讲,NDT检测涉及到工程技术以及科研领域。

从狭义上讲,NDT即是利用电、磁、声、光等的特性,在不损坏或者不影响被检查对象使用性能的前提下,对被检测物体进行物理性测定或材料质量检验的一门综合性技术科学。

其主要内容是寻找材料的缺陷,并明确地对缺陷进行定位、定量、定性,进而对材料或构件进行评价或者对在役设备进行动态的安全监控,这是检查的范畴;还可以对材料的温度、应力、硬度等物理性能和机械性能进行测定和试验,这是检测的范畴。

1 NDT无损探伤的定义及目的1.1 NDT无损探伤的定义在不损坏试件的情况下,以物理或化学为手段,借助先进的技术和设备器材,对试件的内部及表面结构、性质、状态进行检查和测试的方法。

1.2 NDT无损探伤的目的先进和完备的无损检测技术,是设备安全运行和保障产品质量以及提高经济效益的重要手段,因此NDT的目的主要有以下四点:1.2.1 检测性的目的。

根据有关质量验收标准,对产品进行检验,以控制产品的质量,确保产品使用的安全性和可靠性。

超声波探伤技术论文

超声波探伤技术论文

超声波探伤技术论⽂ 超声波探伤技术是对被检验部件的表⾯和内部质量进⾏检查的⼀种测试⼿段。

这是店铺为⼤家整理的超声波探伤技术论⽂,仅供参考! 超声波探伤技术论⽂篇⼀ ⽕车车轮超声波探伤 摘要:本⽂介绍了⽕车车轮超声波A扫描和C扫描探伤,并对C扫描探伤的原理、⽅法和过程进⾏了详细的介绍。

对于C扫描探伤的直接接触法与⽔浸法两种⽅法进⾏了⽐较,⽔浸法探伤在探测不同取向缺陷、较薄试件、灵敏度、分辨率、探头寿命和可靠性⽅⾯具有较⼤优势。

对于超声波A扫描和C扫描探伤的优缺点进⾏了⽐较。

关键词:⽕车车轮超声波探伤 C扫描 中图分类号:U26 ⽂献标识码:A ⽂章编号:1672-3791(2014)05(c)-0062-02 常规车轮检测主要是以A扫描为主,A扫描探伤是基本的探伤⽅式,其采⽤脉冲反射幅度法检测缺陷。

A扫描只能反应基本信息且与技术⼈员的经验有极⼤关系。

常规超声波检验主要分为在线检测和离线检测两种。

⾃动车轮探伤⼯序如图1所⽰。

设备采⽤耦合接触法超声波探伤,车轮内侧⾯和踏⾯分别布置⼀组组合式耦合接触式双晶探头,声束覆盖各扫查⾯宽度。

⼯件经过抛丸处理后由辊道进⼊检测托辊,稳定后⼯件转动,实现探头对⼯件轴向和径向的扫查,检测⼈员观察屏幕及各通道指⽰灯,发现有缺陷红灯指⽰时切换屏幕显⽰,转动⼯件仔细确认缺陷,并填写检验结果,检查完毕,车轮经辊道进⼊下⼀检测⼯序。

1 车轮超声C扫描探伤 C扫描实现了材料检测的⾃动化,使检测结果呈直观的图像显⽰;超声C扫描具有良好的穿透性,对缺陷具有较⾼的灵敏度和可靠性;C扫描可以获得材质内部缺陷、损伤的⼤量信息,甚⾄可以对⼯件的整体品质做⼀定的质量评估[1~2]。

1956年在美国的加⾥福尼亚的派拉蒙研究出世界上第⼀台超声波C扫描检测仪器,C扫描技术很快推⼴应⽤到材料内部缺陷的检测上。

超声波C扫描提取垂直于声束指定截⾯(即横向截⾯像)的回波信息合成⼆维图像,可获取不同截⾯的信息,因此被⼴泛应⽤[3~4],超声C扫描过程如图2所⽰。

超声波探伤过程设备毕业论文

超声波探伤过程设备毕业论文

超声波探伤过程设备毕业论文目录摘要 (I)1.绪论 (1)1.1选题的背景及意义 (1)1.2 超声检测技术的发展历程和现状 (2)2.制造及焊接缺陷 (2)2.1过程设备制造工艺流程 (2)2.2 常见焊接缺陷及产生原因 (2)3.超声探伤技术 (2)3.1无损探伤 (2)3.2 超声探伤 (2)3.3 横波斜探头探伤 (2)4.焊缝的超声波探伤及缺陷评定 (2)4.1 焊缝超声波探伤的具体实施过程 (2)4.2 超声检测中缺陷的定量分析 (2)5.钢板焊缝超声探伤实验 (2)5.1 超声波探伤实验设备及仪器调校 (2)5.2 现场探伤 (2)5.3 超声探伤缺陷评定 (2)结论 (2)参考文献 (2)致谢 (2)附录 (2)1.绪论1.1选题的背景及意义过程设备是各个工业部门不可缺少的重要生产设备,用于供热、供电和储存各种工业原料及产品,完成工业生产过程必需的各种物理过程和化学反应。

因此它成为石油、化工、电站、核能和军工等工业部门的重要生产装备。

其制造工艺以焊接为主,质量要求比较高。

焊缝质量直接决定着压力容器的使用安全和使用寿命,因此在制造和使用过程中的焊缝检测显得尤为重要。

因此,迫切需要寻找一种高效、经济、简便可行的无损检测技术及缺陷评定方法。

无损检测技术主要包括射线探伤、超声波探伤、磁粉探伤、渗透探伤、声发射等方法其中超声波探伤和射线探伤是检测压力容器焊缝部缺陷的主要手段。

超声波探伤以其探伤距离大、探伤装置体积小、重量轻、便于携带、检测速度快、检测费用低等优势,在过程设备制造和在役检测工作中得到越来越多的应用。

由于历史的原因,在用过程设备的检验、检测及缺陷评定仍存在很大的问题。

具体表现在:①在役过程设备(其中包括国外进口设备)由于设计、制造与安装等所采用的标准不统一,其检验、检测要求难以统一,制造质量难以保证,给设备的维护和在用管理带来很大难度。

②过去对过程设备的验收管理不严,导致了现今在役设备焊缝中存着大量超标缺陷。

建筑钢结构检测论文超声波探伤应用论文

建筑钢结构检测论文超声波探伤应用论文

建筑钢结构检测论文超声波探伤应用论文摘要:随着当代建筑技术日新月异的发展,钢结构在当代建筑中使用率越来越高。

采用无损探伤的手段对焊缝进行质量检验是确保钢结构工程质量的重要环节。

建筑钢结构构件需焊接加工制作完成,其焊缝内部质量情况直接影响着构件质量。

1、超声波探伤方法原理及分类超声波探伤是利用超声波经过不同的介质产生反射的特性。

超声波通过构件检测表面的耦合剂进入构件,在构件中传播,碰到缺陷或构件底面就会反射回至探头,根据反射波在超声波探伤仪荧光屏中的位置及波幅高度就可计算出其位置及大小。

根据波形显示的不同。

超声波探伤仪分为A型、B型、C型,常见的是A型脉冲反射式探伤仪。

2、建筑钢结构焊缝类型及焊缝内部缺陷2.1 焊缝类型及剖口型式建筑钢结构体系主要有两种:门式钢架体系和网架空间结构体系,其中以门式钢架体系居多。

其焊缝类型主要有对接焊缝和T型焊缝两种。

对接焊缝是指将两母材置于同一平面内(或曲面内)使其边缘对齐,沿边缘直线(或曲线)进行焊接的焊缝;T型焊缝是指两母材成T字形焊接在一起的焊缝。

为保证焊缝部位两母材在施焊后能完全熔合.焊接前应根据焊接工艺要求在接头处开出适当的坡口.钢结构焊缝常见的坡口形式主要有I型(薄板对接)、V型(中厚板对接)、X型(厚板对接)、单V型(T型连接)和K型(T型连接)等。

1.2 常见内部缺陷由于在焊接过程中受焊接工艺、环境条件等因素的影响,钢结构焊缝不可避免地会产生内部缺陷。

常见的内部缺陷有气孔,夹渣、未焊透、未熔合和裂纹等。

在缺陷性质上,单个气孔、点状夹渣属一般缺陷,对焊缝整体强度度影响较小;群状气孑L或不规则状夹渣、未焊透、未熔合、裂纹属严重缺陷.会严重降低焊缝整体强度等性能。

3. 超声波探伤在建筑钢结构中的应用本人从事钢结构现场检测实践.现就超声波探伤在建筑钢结构焊缝内部质量检测中的应用总结如下:3.1 超声波探伤的主要要求1)探伤人员素质要求。

探伤人员必须取得相应检测方法的等级资格证书,只能从事与该等级相应的无损检测工作,并负相应的技术责任,3级为最高,2级次之,l级为最低。

超声波无损检测论文无损检测论文

超声波无损检测论文无损检测论文

超声波无损检测论文无损检测论文一种可实现高速信号处理的超声波无损检测系统的设计无损探伤技术是在不损坏工件或原材料工作状态的前提下,对被检验部件的表面和内部质量进行检查的一种测试手段。

超声波探伤就是利用超声能透入金属材料的深处,并由一截面进入另,截面时,在界面边缘发生反射的特点来检查零件缺陷的一种方法。

当超声波束自零件表面由探头通至金属内部,遇到缺陷与零件底面时就分別发生反射波来,在荧光屏上形成脉冲波形,根据这些脉冲波形来判断缺陷位置和大小。

随着超声波探伤技术的发展,对数字信号的处理与分析已不再仅仅是辅助技术。

而是一种基本技术,由此出现了各种全数字化的超声波检测设备。

但早期的数字化设备仅停留在超声波检测频率较低频段的信号处理上,主要是受到高速A/D和高速存储技术的限制,山于计算机总线技术应用的瓶颈,也不能实时多通道传送波形数据到计算机去处理,声源定位信号分析等实时显示分析的功能只能由硬件输出的参数完成。

而A/D转换器和高效率微处理器的问世克服了在高频领域应用模拟电子技术受到的各种限制。

数字化全波形超声波探伤设备就是由计算机作为主机,以单片机芯片为主构成的专用板卡统一控制管理超声系统。

这种设备综合应用了高速数据采集技术、A/D转换技术、大容量缓冲技术、多通道切换技术、数据存储技术和数据管理软件技术等先进的数据信号处理技术,使得多通道声发射波形的采集和分析不再困难。

因此,如何开发和研制更具先进性、创新性、科学性和实用性的全数字式超声波检测设备和系统,已成为一项紧迫性的任务。

本文主要介绍一种基于高速信号处理技术的超声波无损检测系统的典型设计方案,从系统的总体设计、单元电路设计和程序设计等方面阐述和分析了设让原理,电路和软件的结构与功能等,系统方案具有较高的技术含量和实用价值。

总体设计系统的总体结构设计如图1所示。

首先,由高压脉冲发生器发射高压脉冲,其经能量转換电路形成超声波信号,遇到缺陷或杂质时产生反射波,再经能量转换电路转換为电压信号,最后经放大电路放大、A/D转换后,形成数字量,写入高速数据缓存器中;然后,由PCI接口电路将缓存器中的数据适时地通过PCI总线送到本系统的微处理器进行处理,实现与外部计算机通信、显示、打印,存储和控制等功能。

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超声波探伤毕业论文目录前言1 绪论1.1课题研究背景和意义 (1)1.2超声波检测技术的研究进展 (4)1.3课题研究的主要容 (10)2 超声波检测仪器的总体设计2.1脉冲反射式超声波检测技术的基本原理 (13)2.2 超声波检测仪器设计 (19)2.3仪器抗干扰措施 (29)2.4本章小结 (31)3 声波检测模块设计3.1电源电路设计 (32)3.2超声波发射控制电路设计 (35)3.3阻尼限幅电路设计 (39)3.4程控放大电路设计 (41)3.5滤波电路设计 (51)3.6检波电路设计 (56)4 结论与展望4. 1结论 (61)4. 2进一步的完善 (63)参考文献 (64)致谢 (67)前言无损检测诊断技术是在不损坏材料工件或产品的前提下,利用材料部结构密度异常或缺陷的存在所引起的对声、磁、光、电、热场等反应的变化,来探测各种工程材料、零部件、结构件等部和表面缺陷,并对缺陷的类型、性质、数量、形状、位置、尺寸、分布及其变化做出判断和评价llJ。

无损检测诊断的目的在于定量掌握缺陷与强度的关系,评价构件的允许载荷、寿命或剩余寿命;检测产品在制造或使用过程中产生的结构不完整性,以及缺陷的情况。

从而改进制造工艺,提高产品质量,及时发现故障,保证设备安全、高效、可靠地运行【2J。

无损检测诊断技术己在机械制造、石油勘探、船舶构造、汽车、铁道、建筑、冶金、航空航天和半导体等工业中被普遍采用。

随着科学技术的发展,对产品质量提出了越来越高的要求,特别是产品关键零部件的质量问题所造成的事故以及巨大的经济损失,使人们更加认识到了无损检测诊断技术的重要性。

在工业发达国家中,无损检测诊断技术已成为必不可少的重要工具和手段。

美国总统里根曾说过“如果没有先进的无损检测技术,美国就不可能享有众多领域的领先地位”。

由此可见无损检测诊断技术在现代国民经济中的重要地位。

超声波检测技术是当今工程和生产中无损检测技术领域的一种非常重要的手段和方法。

己被广泛地应用于各行各业的质量监控和安全保障,尤其是半导体产业。

超声波是机械波的一种,即是机械振动在弹性介质中的一种传播过程,它的特征是频率高、波长短、绕射现象小,另外方向性好,能够成为射线而定向传播p儿4|。

超声波在液体、固体中衰减很小,因而穿透能力强,尤其是在对光不透明的固体中,超声波可穿透几十米的长度,碰到杂质或界面就会有显著的反射,超声波测量物位就是利用了它的这一特征。

第一章绪论1.1课题研究背景和意义模拟超声波检测仪器在我国已经存在20多年,其电路主要由分离元器件构成,结构松散,体积较大,技术性能指标不高,尤其是在信号显示、存贮、后处理方面功能溃乏,限制了测试方法的改进和工作效率的提高。

以我国目前无损检测仪器的研发、设计和制造水平来讲,在传统的模拟式检测仪器方面,与发达国家的差距还不是很大;但在数字化、智能化及与计算机有机结合方面的差距则有拉大的趋势。

就超声波检测仪器领域来说,目前我国大多数科研单位、厂矿企业还是普遍采用传统的A扫描脉冲反射式超声波探伤仪。

方式单一,存在不直观、判伤难、无记录、对人员素质要求高、人为因素影响大等许多缺点,严重影响着超声波检测的可靠性,以及该领域技术和仪器设备的推广和应用。

而目前国外的超声波检测仪器在充分利用现代计算机技术、信息技术、数字信号处理技术、数字图像处理技术的基础上,己经可以最大限度地从被测对象中挖掘出有用的信息。

利用人工智能、模式识别、模糊数学、神经网络等方面的知识,不仅可以探测被测对象部或表面的各种宏观缺陷,判断其位置、大小和性质,可以利用回波法对工件进行扫查,将回波数据存于计算机,对被测对象的固有属性、功能、状态和缺陷发展趋势等进行分析和预测,并做出综合性的检测评价。

结合我国目前超声波检测领域的现状,并紧跟世界超声波检测技术发展潮流的需要,大力开发和应用数字化、智能化、自动化和图像化的超声波探伤仪已经是我们日益紧迫的任务。

根据目前我国超声波检测仪器的使用情况,检测人员的技术水平和自身素质,以及经济条件和主要使用目的,现阶段我国超声波检测仪器发展方向应该还是发展与微型计算机相结合的数字化式超声波检测仪器。

既紧跟时代发展潮流,又结合我国实际情况,克服了传统超声波检测中的种种缺点,提高了检测的可靠性和检测的效率,而且又为进一步智能化、自动化和图像化的数字化超声波探伤仪的发展打下了坚实的基础。

1.2超声波检测技术的研究进展1.2.1国外超声波检测技术的现状近年来,超声无损检测领域的学术气氛十分活跃。

进入90年代后,在世界无损检测会议上发表的论文中有关超声检测方面的所占比例最高。

随着数字技术和计算机技术的发展,现代超声波检测技术已经进入到以计算机控制为主的时代其表现为:生产过程的实时检测控制;合并软硬件提高检测的信噪比和抗干扰能;整合了模式识别和仿真技术的智能扫描、自动定位与跟踪检测;对所测信号波的实时处理和后处理,可对信号进行时域分析、频域分析和图像分析处理,以提高检测的可靠性。

就当前国的超声波检测技术应用情况来看,超声波无损检测诊断技术虽然已经被广泛地应用于各种领域和场所,但是,其主要的应用发展方向还是在不断扩展的。

而且它的重要作用还有赖于无损检测技术方法选择的正确和检测结果是否可靠。

检测结果对检测人员的依赖性都还很强,并且都还存在着一些难以克服的困难和缺陷,比如:(1,通常要有熟练的技术技能,对结果做出说明及解释。

因此,在相互关系未经证明的情况下,可能存在不同人员对结果看法不统一。

(2)外界环境的温度、湿度、粉尘、振动、噪音以及磁、电场和仪器本身部的各种干扰都会对检测结果造成难以估计的后果。

(3)性能可以直接测试、而检测结果却只是定性或相对的。

(4)检测人员的技术水平、操作技能、知识水准等,检测人员对工作的责任心,检测人员在操作期间的心理和生理状况都会对检测结果造成很大的影响。

(5)我国的超声无损检测还大部分是采用常规的A型脉冲反射法技术,存在不直观、判伤难、无记录、人为因素影响大等缺点,严重影响着超声检测结果的可靠性。

1.2.2超声波检测仪器的发展趋势当然,伴随着以计算机技术为具体体现的信息技术的突飞猛进,现代超声无损检测技术主要还是向着数字信号处理和检测成像方面发展。

己经应用或正在采用的数字信号处理技术主要有:时间渡越衍射技术、合成孔径聚焦技术、裂谱技术、倒谱技术、模式识别和分析、自适应神经网络等。

采用数字动态滤波技术提高检测信噪比,通过频谱分析进行超声参量检测和提取,数字信号处理压缩波形有效提高检测分辨率。

在现代超声波检测技术的发展中,超声成像技术是一种根据声波的特点,以扫描技术为主流的超声成像方法。

它是在电视技术、计算机技术和信息技术的基础上发展起来的,是计算机技术、信息采集技术和图像处理技术相结合的产物。

超声图像可以提供直观和大量的信息,直接反映物体的声学和力学性质,有着自动化和智能化的特点,在医疗诊断、地震遥感、地质勘探、海洋研究、材料科学等领域正日益开辟新的用途,具有非常广阔的发展前景。

目前正在使用和开发的超声成像技术包括:超声B扫描成像,超声C扫描成像,超声D扫描成像,SAFT(合成孔径聚焦).成像,P扫描成像,超声全息成像,衍射CT成像、相控阵成像等门J。

结合精密扫查机构的超声成像系统和工业超声相控阵成像系统等已在实际应用上取得了很大的成果。

当前,超声波检测仪器的研制也已开始进入到数字化阶段。

该技术是采用超声波检测仪器采集超声波回波信号,经接收部分放大后,由模/数转换器变为数字信号传给微处理器。

微处理器再把随时间和位置变化的超声波形进行适当处理,得出进一步控制检测系统的结论。

一方面它承袭了常规超声波检测探伤仪器的基本模式和基本功能,又具有数据存储和运算功能,实现了检测过程中自动判伤、自动读出和显示缺陷的位置与当前量值、存储并打印输出检测报告。

不仅解决了超声波检测可记录的问题,而且减少了人为误差,提高了检测结果的可信性。

伴随着各种新材料、复合材料的出现和使用,以及对现代检测技术的要求不断提高,研制和开发数字化、智能化、模块化、网络化的超声波检测仪器已成为发展的必然。

未来的超声波检测仪器应当具有以下特征:(1)模块化和插卡化各种超声波检测卡(含数据采集和数据处理以及接口的插卡)将大量问世,借助于高速度、高容量的计算机,超声波检测仪器的研制将变得比较容易。

(2)高数字化、高智能化和图像显示功能。

未来的超声波检测仪器应当是高度数字化、高度智能化的,其检测结果应可用图像显示出来:具有友好的用户界面;开机后具有自检功能;可用菜单选择仪器测试参数;可调用或可存储仪器的设定参数,以及与其它计算机进行通讯或传输数据。

(3)数据库及自动识别功能。

未来超声波检测仪器的一个最重要的进步是具有对被检对象的缺陷类型进行自动识别,以及对被检测对象的状态进行自动评价的功能。

因此,它应当具有比较完备的数据库和专家识别系统。

(4)专门的超声检测专家系统。

专门的专家系统是保证数字化、智能化超声波检测仪器的有力手段和技术支持,系统建有模式识别和自适应学习网络,它也是协调检测仪器软、硬件以及仪器与人的友好互动的关键所在。

目前,虽然世界上各种超声波检测技术和超声波检测仪器的发展相当快,但综合以上的分析和调查、研究之后,不难发现:超声波检测的未来主要趋势还是应该朝着研制一种智能化的诊断装置方向发展。

这种智能化的诊断装置应该能靠增加所获得的被检工件的信息量、提高信息质量以及经专门的数学后续处理等手段来提高评价工件质量的能力。

因此,把握这方面的发展动态,紧随时代发展潮流的脉搏,是我国超声波无损检测人员进行研制、开发以及应用超声波检测技术责无旁贷的义务,亦是我们不断前进的方向和动力。

1.3课题研究的主要容课题研究的主要目标是在结合传统的超声波检测技术和微型计算机处理、控制技术的基础上,以半导体芯片中的金属材料和非金属材料为检测对象,研究、开发一套数字化超声波脉冲反射探伤仪器。

具体研究容如下:1.开发以单片机CPU为主的高速数据采集、处理模块。

该数据采集模块(卡)可控制超声波检测模块中的电源、不同探头的频段选择、高频放大、检波方式选择等电路,将被检测对象部的回波信息扫描并转换成数字信号,进一步处理、存储后,可送液晶显示屏显示,并配有标准视频接口RS一232。

根据需要或将存储数据信息外传PC机存储保管;或由计算机对接收的回波数据信息进行进一步的处理。

还可以与其它传统超声波检测仪器相结合,形成模拟、数字结合式数字化超声波脉冲反射探伤仪。

2.开发超声波探伤模块(脉冲反射式),实现电源模块的最优化管理,节约能源、减少功耗、提高工作效力;实现超声波的发射、接收功能,接收电路阻尼限幅,超声波回波电压信号的高频放大、滤波、检波等功能。

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