导波信号处理算法研究
桥用拉索锈蚀断丝的磁致伸缩导波检测方法与评定
桥用拉索锈蚀断丝的磁致伸缩导波检测方法与评定（最新版4篇）《桥用拉索锈蚀断丝的磁致伸缩导波检测方法与评定》篇1桥用拉索锈蚀断丝的磁致伸缩导波检测方法是一种常用的无损检测技术，用于检测桥梁拉索的锈蚀和断丝情况。
该方法基于磁致伸缩效应，通过在拉索上激励磁场，产生磁致伸缩效应，从而引起拉索内部的应力变化，并通过检测这种应力变化来判断拉索的状况。
具体操作过程如下：1. 在桥梁拉索上进行磁场激励，使用磁致伸缩传感器测量拉索的磁致伸缩响应信号。
2. 对测量信号进行分析，提取出拉索的应力信息。
3. 根据拉索的应力信息，判断拉索是否存在锈蚀或断丝等问题。
4. 对检测结果进行评定，根据评定结果制定相应的维修措施。
在评定过程中，需要考虑以下几个方面：1. 检测信号的质量：检测信号的质量直接影响到检测结果的准确性，因此需要对检测信号进行分析，排除干扰信号，提高信号质量。
2. 应力计算模型的准确性：应力计算模型是基于一定的假设和理论推导得出的，因此需要对模型的准确性进行评估，以保证检测结果的准确性。
3. 检测结果的可靠性：检测结果需要通过多种方法进行验证，例如通过对比检测、定期检查等方式，以保证检测结果的可靠性。
4. 维修措施的合理性：根据检测结果，需要制定相应的维修措施，以保证桥梁拉索的安全性和使用寿命。
《桥用拉索锈蚀断丝的磁致伸缩导波检测方法与评定》篇2桥用拉索锈蚀断丝的磁致伸缩导波检测方法是一种非接触式的检测方法，它可以通过检测导波信号来诊断拉索的锈蚀和断丝情况。
该方法基于磁致伸缩效应，利用交变磁场引起的导线振动来产生导波信号，并通过接收传感器接收信号进行分析。
具体操作过程如下：1. 在桥梁上安装传感器，将传感器与拉索固定牢固。
2. 接通交变磁场，使导线产生振动，从而产生导波信号。
3. 将接收传感器放置在桥梁上，接收传感器通过接收导波信号来检测拉索的锈蚀和断丝情况。
4. 将接收到的信号传输到信号处理系统，对信号进行分析和处理，以确定拉索的状况。
旋转轴超声导波激励信号发生器的研制
大 连 交 通 大 学 学 报
Ｉ Ａ ＯＴ ＯＮＧ ＵＮ Ｉ ＶＥＲ Ｓ Ｉ Ｔ Ｙ Ｊ ＯＵＲ ＮＡＬ ＯＦ ＤＡＬ Ｉ ＡＮ Ｊ
Ｖ０ １ ． ３ ５ Ｎ ｏ ． １ Ｆ ｅ ｂ ． ２ ０ １ ４
文章编号 ： １ ６ ７ ３ — ９ ５ ９ ０ （ ２ ０ １ ４ ） ０ １ — ０ １ ０ ４ — ０ ４
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非 频散 ． 当旋转 轴 的半径 为 １ ２ ２ ． ６ ７ ｍ ｍ， 频 率 低 于
款扭转模态超声导波激励信号发生器．
米 收 稿 日期 ： ２ ０ １ ３ — ０ ３ — １ ６
作者简介 ： 王道顺 （ １ ９ ５ ９一） ， 男， 教授 ， 学士 ， 主要从事机 电一体化与嵌入式 的研究
旋 转 轴 超声 导 波 激 励信 号 发 生器 的研 制
王道 顺 ， 杨 彦艳 ， 王晓煜 ， 葛志强
（ 大连 交通大学 机械工程 学院， 辽宁 大连 １ １ ６ ０ ２ ８ ） 米
摘
要： 介 绍了一种超声导波激励信号发生器 的设计方 法 ， 选择 扭转模 态的超声 导波 为发生 对象 ， 通过导
超声导波检测机构时， 可以同时检测构件 内部 和 表面的缺陷． 近年来 国内外学者对超声导波进行 关注． Ｇ ａ ｚ ｉ ｓ 求得了简谐波在无限长空心圆柱体中 的传 播通解 ． 英 国帝 国理 工 大学 的 Ｌ ｏ ｗ ｅ ｄ ｌ １ － ２ ］ 等人 开发 出用 于计 算板 和管 道 的频 散 曲线 Ｄ ｉ ｓ ｐ ｅ ｒ ｓ ｅ软
导波简介PPT课件
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目录
• 导波的基本概念 • 导波的传播特性 • 导波的激发与检测 • 导波的应用实例 • 导波的未来发展与挑战
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目录
• 导波的基本概念 • 导波的传播特性 • 导波的激发与检测 • 导波的应用实例 • 导波的未来发展与挑战
01
CATALOGUE
导波的基本概念
01
CATALOGU导波是指沿波导结构传播的电磁波。
详细描述
导波是电磁波的一种，它沿着特定的波导结构传播，如光纤、导波杆等。这些 波导结构通常具有限制电磁波传播的边界条件，使得电磁波只能沿着波导方向 传播。
导波的定义
总结词
导波是指沿波导结构传播的电磁波。
详细描述
导波的衰减特性
衰减特性
导波在传播过程中，其能量会逐渐衰减。衰减的原因可能是由于介质的吸收、散射、泄漏等。衰减的 大小与介质的特性、导波的频率、传播距离等有关。
影响因素
导波的衰减受到多种因素的影响，如介质的吸收系数、散射系数、泄漏系数等。这些因素可能会改变 导波的衰减程度，从而影响信号的传输距离和传输质量。
导波的传播方向
传播方向
导波在传播过程中，其方向受到介质 的限制。在均匀介质中，导波的传播 方向是直线传播。而在非均匀介质中 ，导波的传播方向可能会发生变化， 如折射、反射等现象。
影响因素
导波的传播方向受到多种因素的影响 ，如介质的分布、电磁场的方向等。 这些因素可能会改变导波的传播方向 ，从而影响信号的传输效果。
超声信号检测
利用超声波接收器，接收并检测导 波传播过程中产生的超声信号。
导波的信号处理
01
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无损检测 超声导波检测 第1部分：总则-最新国标
目次3 术语和定义 ......................................................................... 1 1范围. (1)2规范性引用文件.....................................................................14 方法概要 (4)超声导波检测原理 (4)超声导波检测技术分类 (5)优点及特点 (5)局限性 (5)应用 ........................................................................... 5 5 安全要求 ........................................................................... 6 6 检测人员要求 ....................................................................... 6 7 检测工艺规程 .. (6)通用检测工艺规程 (6)检测作业指导书或工艺卡 (7)8 超声导波检测技术的选择 ............................................................. 7 9 检测设备和器材 (8)检测仪器系统构成 (8)超声导波传感器 (8)激励单元 (9)信号处理单元 (9)信号采集与分析软件 (9)试样 (9)检测设备的维护和校准 (10)10 检测程序 (11)检测前的准备 (11)导波检测模态与频率的选择 (11)距离-幅度曲线的绘制 (13)传感器的安装 (14)检测 (14)对比检测 (15)11 检测结果的评价和处理 (16)检测结果的分级 (16)不可接受信号的确定与处理 (16)12 检测记录与报告 (16)检测记录 (16)检测报告 (17)无损检测超声导波检测第1部分：总则1 范围本文件规定了超声导波对不同固体材料的结构件进行检测的一般原则。
管道缺陷电磁超声螺旋导波层析成像方法
管道缺陷电磁超声螺旋导波层析成像方法导言本文旨在介绍管道缺陷电磁超声螺旋导波层析成像方法。
管道是工业生产中常见的输送设备，而管道缺陷可能会导致泄漏、断裂等严重后果。
对管道进行及时有效的检测至关重要。
而传统的探伤方法往往存在着限制和不足之处，因此需要不断创新和拓展新的检测方法。
电磁超声螺旋导波层析成像方法作为一种新型的管道缺陷检测技术，具有独特的优势和应用前景。
一、电磁超声螺旋导波层析成像方法概述1.1 电磁超声螺旋导波层析成像方法的原理电磁超声螺旋导波层析成像方法是一种利用电磁超声螺旋导波技术的管道缺陷检测方法。
该方法利用电磁超声螺旋导波技术，通过对管道内壁的超声信号进行螺旋成像，实现对管道内部缺陷的高分辨率成像和定量检测。
1.2 电磁超声螺旋导波层析成像方法的优势相比传统的探伤方法，电磁超声螺旋导波层析成像方法具有以下优势：a) 非接触式检测：无需直接接触被检测对象，减少了对管道的干扰和损伤；b) 高分辨率成像：通过螺旋导波技术，能够实现对管道内部缺陷的高分辨率成像，发现微小缺陷；c) 快速成像：成像速度快，能够快速对管道进行检测和评估。
1.3 电磁超声螺旋导波层析成像方法的应用前景电磁超声螺旋导波层析成像方法在石油、化工、航空航天等领域具有广阔的应用前景。
随着工业技术的不断发展和进步，对于管道缺陷检测的需求也日益增加，因此电磁超声螺旋导波层析成像方法的应用前景十分广阔。
二、电磁超声螺旋导波层析成像方法的关键技术2.1 电磁超声螺旋导波传感器电磁超声螺旋导波传感器是实现电磁超声螺旋导波层析成像的关键设备。
该传感器具有高灵敏度、高分辨率和高稳定性，能够有效地接收并记录管道内壁的超声信号。
2.2 数据采集和处理系统数据采集和处理系统是电磁超声螺旋导波层析成像方法的核心部分。
该系统能够快速、准确地采集管道内壁的超声信号，并进行数据处理和成像重建，最终形成管道内部的缺陷成像。
2.3 成像算法成像算法是电磁超声螺旋导波层析成像方法的重要技术支撑。
工程类超声导波检测技术
应用范围：适用 于大型混凝土结 构、钢结构等建 筑结构的检测， 可检测结构内部 的裂纹、分层、
脱粘等损伤
优势与局限性：超 声导波检测具有非 接触、远距离检测 的特点，但信号传 播易受环境干扰， 需要结合其他检测 方法综合评估结构
状况
桥梁检测：利用超声导波检测桥梁的混凝土结构，确定损伤位置和程度。 管道检测：对石油、天然气等管道进行超声导波检测，检测管道的腐蚀、裂纹等缺陷。 隧道检测：利用超声导波对隧道进行无损检测，检测混凝土衬砌的损伤和裂纹情况。 桩基检测：对桩基进行超声导波检测，确定桩身的完整性及缺陷情况。
工程类超声导波检测 技术
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超声导波检测技术概述
工程类超声导波检测技 术的基本原理
工程类超声导波检测 技术的设备和系统
工程类超声导波检测技 术的应用实例
工程类超声导波检测技术 的发展趋势和未来展望
添加章节标题
超声导波检测技术 概述
超声导波检测技术是一 种无损检测技术，利用 超声波在固体介质中传 播的特性进行检测。
维护保养：定期对 设备进行保养和维 护，保证设备的正 常运行和使用效果
安全防护：确保操作 人员在使用过程中采 取必要的安全防护措 施，防止设备故障或 意外事故的发生
工程类超声导波检 测技术的应用实例
检测原理：利用超声导波在管道中传播的特性，检测管道的缺陷和损伤 应用场景：石油、天然气等管道的检测 技术优势：高效、准确、无损，可实现长距离检测 实际案例：某石油公司采用超声导波技术检测管道，成功发现并避免了潜在的安全隐患
超声导波在物质中的传播 特性
超声导波与物质的相互作 用机制
超声导波在检测中的实际 应用
基于Lorenz系统Lyapunov指数的管道超声导波检测
基于Lorenz系统Lyapunov指数的管道超声导波检测WEN Yuli;WU Jing;LIN Rong;MA Hongwei【摘要】为了提高长距离管道超声导波检测中弱导波信号的识别精度,提出了基于Lorenz系统Lyapunov指数的管道超声导波检测方法.基于非共振周期信号的参数激励实现Lorenz系统的混沌控制,将待测的导波信号作为参数激励的扰动项输入Lorenz检测系统中,通过对比有无导波信号输入后Lorenz系统最大Lyapunov指数的不同响应,确定适合导波信号检测的参数激励幅值;然后利用ANSYS软件和搭建的超声导波试验平台分别进行数值模拟和实验,获得超声导波在含有不同损伤个数、大小的6 m长管道中传播的数值模拟信号和试验信号,利用Lorenz检测系统识别数值模拟与实验信号;基于二分法对导波信号进行分段识别,通过定位出回波信号的时间段实现损伤定位.检测结果表明,Lorenz系统能够有效地免疫噪声并识别管道的缺陷,并且提高了管道超声导波检测的灵敏度.【期刊名称】《振动与冲击》【年(卷),期】2019(038)011【总页数】7页(P264-270)【关键词】超声导波;Lorenz系统;混沌;Lyapunov指数【作者】WEN Yuli;WU Jing;LIN Rong;MA Hongwei【作者单位】;;;【正文语种】中文【中图分类】TH212;TH213.3随着社会对能源需求的急速加剧，作为主要运输油气资源的管道运输发展步伐不断加快。
国家统计局数据显示，2004年至2015年上半年，我国油气管道总里程累计增长206.3%，增长幅度巨大。
由于管道运输的众多优点，已成为继铁路运输、航空运输、公路运输、水路运输之后的第五大运输方式，属于城市生命线之一。
然而，在管道长期服役过程中，不可避免的出现缺陷、损伤。
若不能及时的发现并修复缺陷管道，后果不堪设想。
因此，对管道进行安全检测意义重大。
超声导波检测技术是近年来发展较快的一种无损检测技术[1-2]，相比于传统检测技术，超声导波检测技术具有检测方便、检测速度快、单次检测距离长、检测范围广等优点[3-4]。
导波光学
导波光学清华大学电子工程系范崇澄等编著内容简介本书系1988年出版的同名教材的修改版。
全书由九章增至十二章，系统讨论了用于光通信、光传感和光信息处理的光波导的基本原理和特性。
内容包括光波理论的一般问题、平面与条形光波导、耦合波理论、阶跃和渐变折射率光导纤维中的场解、光波导中的损耗、信号沿光波导传输时的弥散、单模光纤中的双折射和偏振态的演化、光纤光栅、有源掺杂光纤以及光纤中的非线性等内容。
在叙述中强调基本物理概念和处理方法的思路，并介绍了本学科近期发展的某些重要成果。
本书适合于有关光通信、信息光电子学、电子物理、以及微波技术等专业的大学高年级学生及研究生阅读，并可作为有关领域的教学、科学研究和工程技术人员参考。
教学大纲总学时：60。
授课方式：讲课+自学。
主要内容（根据需要有所取舍）：第一章光导波理论的一般问题§1-1 导波光学的基本问题及研究方法§1-2 几何光学方法§1-3 波动光学方法及波动方程§1-4 电磁波在介质界面上的反射及古斯-汉欣位移§1-5 光波导中模式的基本性质§1-6 弱导近似§1-7 传播常数（本征值）的积分表达式及变分定理§1-8 相速、群速及色散特性§1-9 本地平面波方法§1-10 光束的衍射·几何光学及本地平面波方法的应用范围§1-11 介质波导与金属波导的若干比较第二章平面及条型光波导§2-1 用本地平面波方法平面光波导的本征值方程§2-2 用电磁场方法求解平面光波导§2-3 条形光波导的近似解析解§2-4 条形光波导的数值解法概述第三章耦合模理论§3-1 模式正交性的及模式展开§3-2 导波模式的激励§3-3 耦合模方程及耦合系数§3-4 耦合模理论的局限及其改进第四章导波光束的调制§4-1 光波调制的一般概念§4-2 晶体的电-光特性§4-3 光波导的电-光调制§4-4 定向耦合型调制器/开关第五章阶跃折射率光纤中的场解§5-1 数学模型及波动方程的解§5-2 模式分类准则及模式场图(本征函数)§5-3 导波模的色散特性及U值的上、下限§5-4 色散特性的进一步简化§5-5 弱导光纤中场的标量近似解—线偏振模§5-6 平均功率与功率密度§5-7 模式场的本地平面波描述第六章渐变折射率弱导光纤中的场解§6-1 无界抛物线折射率弱导光纤中场的解析解§6-2 WKB法求解导波模的本征函数及本征值§6-3 模式容积及主模式号·泄漏模§6-4 单模光纤的近似解法（一）——高斯近似§6-5 单模光纤的近似解法(二) -- 等效阶跃光纤近似（ESF）§6-6 单模光纤的近似解法(三) - 矩等效阶跃折射率近似及其改进§6-7 单模光纤的模场半径§6-8 单模光纤的截止波长第七章光波导中的传输损耗§7-1 损耗起因和损耗谱§7-2 本征吸收及瑞利散射损耗§7-3 杂质吸收§7-4 弯曲损耗§7-5 弯曲过渡损耗§7-6 连接损耗第八章信号沿线性光波导传输时的畸变§8-1 脉冲沿线性光波导传输时畸变的起因及描述方法§8-2 材料色散§8-3 g型多模光纤的模间弥散§8-4 单模光纤的色散§8-5 单模光纤的色散对系统色散的影响§8-6 新型石英系光纤第九章单模光波导中的双折射及偏振态的演化§9-1 双折射现象及其意义§9-2 双折射光纤的参数及其分类§9-3 光纤中的线双折射§9-4 光纤中的圆双折射§9-5 偏振态沿光纤的演化（一）—琼斯矩阵法§9-6 单模光纤中偏振态的演化(二)—邦加球法§9-7 偏振模色散在邦加球上的描述第十章光纤光栅§10-1 概述§10-2光纤布拉格光栅(FBG)的基本原理、结构和分析方法§10-3 常见的FBG§10-4 采样布拉格光栅(SBG)§10-5 长周期光纤光栅第十一章掺铒光纤放大器§11-1 引言§11-2 掺铒光纤放大器的基本工作原理与特性§11-3 EDFA内部物理过程的进一步讨论和Giles参数§11-4 EDFA的稳态工作特性§11-5 EDFA中的增益瞬态过程§11-6 EDFA的设计原则第十二章光纤中的非线性效应§12-1 引言§12-2 光纤中的非线性薛定鄂方程§12-3 光纤中的受激散射§12-4 光纤中的四波混频效应§12-5 自相位调制（SPM）§12-6 非线性色散光纤中信道内的噪声演化与调制不稳定性§12-7 信道间的串扰噪声：互相位调制(XPM)和受激拉曼散射(SRS) 结语。
导波雷达物位计原理
导波雷达物位计原理导波雷达物位计原理是一种测量材料容器中物料的水平位置的技术。
在这里，我们将详细讲解导波雷达物位计的工作原理。
一、导波雷达物位计的基本构造导波雷达物位计由两部分组成：发射器和接收器。
发射器向容器内发出微波信号，这些微波信号沿着容器表面传播并被反射回来。
接收器接收反射回来的微波信号，并通过处理确定材料的位置。
二、导波雷达物位计的工作原理1. 微波信号的反射当发射器向容器内发出微波信号时，这些信号在容器表面被反射回来。
反射程度受到容器表面是否有材料阻挡的影响。
当材料阻挡微波信号时，信号会部分被吸收和反射，因此反射的波能够被接收器捕捉到。
2. 信号的时间差由于微波信号传播的速度非常快，约为299792458 m/s，因此发射器和接收器之间的时间差十分微小。
通过测量信号到达接收器的时间和信号的反射时间，可以计算得出材料的位置。
3. 频率和相位的影响在发射器向容器内发出微波信号后，信号在传播过程中会受到频率和相位的影响。
通过测量这些影响，可以计算出材料的位置。
三、导波雷达物位计的优点1. 物料接触少导波雷达物位计发射的是微波信号，不需要物料与传感器的直接接触，因此不会对物料造成影响。
2. 稳定性高导波雷达物位计可以在不同的温度和湿度环境下工作，并且对于向材料中添加杂质和波动等变化情况时，具有很高的稳定性。
3. 自动化管理导波雷达物位计可以与计算机系统和自动化系统一起使用，可以实现远程监控和控制。
四、总结导波雷达物位计是一种测量材料容器中物料位置的高精度技术，它可以适用于各种不同的环境和材料，具有非常好的稳定性和准确性。
在物料的存储和运输等领域中有广泛的应用前景。
导波光学的应用及原理
导波光学的应用及原理导波光学是一门研究光在导光介质中传播和辐射的学科，它在现代光学中具有广泛的应用。
导波光学原理基于光在不同介质中传播时的折射和反射规律，通过设计导光器件可以实现对光的控制和调制，从而实现光的传输、分配和处理。
导波光学的应用非常广泛，以下将重点介绍其在光通信、生物医学、光传感和光电子器件等领域中的应用和原理。
首先，在光通信领域中，导波光学被广泛应用于光纤通信和光波导器件中。
光纤通信是一种通过光纤传输光信号进行信息传输的技术。
光可以在光纤中进行全内反射，实现长距离的传输，并通过光的折射和干涉实现光信号的调制和解调。
光纤中常使用光波导实现光的传输和调制，通过改变光波导的尺寸和形状，可以实现对光的波长、模式和功率的调控。
其次，在生物医学领域中，导波光学被应用于生物传感和光学成像。
生物传感是一种利用光的特性探测生物分子或细胞活动的技术。
通过在光波导表面修饰特定的生物分子，当目标分子与其结合时，会引起光波导中光的特性发生变化，从而能够检测到目标分子的存在和浓度。
导波光学也被用于光学成像，通过改变光波导的结构和材料，可以实现对光的聚焦、调制和检测，从而可以对生物样品的结构和功能进行高分辨率的成像。
此外，在光传感领域中，导波光学被应用于环境监测、光化学和生物传感等领域。
通过将传感材料或者传感分子修饰在光波导表面或者插入导光器件中，可以通过对光的改变进行环境参数的传感，如温度、压力、湿度和化学物质浓度等。
由于导波光学器件的小型化和灵活性，使得光传感具有高灵敏度、高分辨率和实时监测的优势。
最后，在光电子器件中，导波光学被应用于光调制、光开关和光信号处理等方面。
光调制是指通过对光的幅度、相位或者频率进行调控，实现对光信号的调制。
光开关是一种通过对光的传输和折射进行控制，实现光信号的开关和切换。
光信号处理是指通过光学器件对光信号进行增强、滤波、分割和调制等操作，实现光信号的处理和转换。
总之，导波光学在光通信、生物医学、光传感和光电子器件等领域中具有广泛的应用。
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I
导波信号处理算法研究
摘要:研究导波信号处理方法，根据其传播规律以及信号特征，设计算法，使其能够检测陶瓷保护管的缺损，并且不损坏被检测物品。通过对超声回波信号的读取，以及构造单频窄脉冲信号，对原始回波信号进行匹配滤波处理，再通过对截取波做相关处理和希尔伯特变换，得出时差，最终算出声速。 对其研究的目的就是通过一种简便的方法，能够准确无误的定位缺损部位，从而能够进行无破坏，全面，全程的检测。对其主要的研究方法就是通过对超声导波信号的特征分析，采用相关和时延的方法，而关于其的研究成果的展示方式就是编写算法，然后在基于matlab的图像中分析数据，从而得出研究结果。对于导波信号的研究，本质就是需要我们了解导波的特性，利用导波在传播过程中的特点以及方式，以数值计算的方式使得缺陷检测得到实现。在其过程中，我们需要用到的研究方法很多，要知道关于超声导波在管道中匹配滤波时会产生的频散和噪声等，从而要选择适当的方式对其进行必要的处理，使其产生的结果能够清晰明确的展现出我们需要的研究的一面，从而使之后的进一步关于检测的处理能够很顺利的进行。 在这里，首先就要明确编写的算法本质就是对于导波信号的处理过程的展示，只有经过对其不断的调试和修改，在其所实现的图中将需要得出的结果能够很明确的表现出来，就实现了对其一系列研究的目的。
关键词：互相关函数，时延估计，希尔伯特变换，缺陷检测 2
Research on Algorithm of guided wave signal processing Abstract：Study of guided wave signal processing method, according to the propagation rules and the signal features, algorithm design the detection of ceramic protection tube defects can, and does not damage the test items. Through reading the ultrasonic echo signal, and structure of single frequency narrow pulse signal, on the original echo signal matched filter processing, through correlation and Hilbert transform to intercept the wave and time difference is obtained, finally calculate the speed of sound. The research purpose is through a simple and convenient method, can be accurately locating the defect site, so as to be able to without damage, comprehensive, full detection. The main research methods is through of ultrasonic guided wave signal characteristic analysis, using method of correlation and delay, and Research on the display mode is to write algorithm. Then based on the MATLAB image analysis data, and obtains results. For guided wave signal, in essence, is the need to our understanding of characteristics of guided waves, wave characteristics in the propagation process and ways of using pilot, by numerical calculation of the way the defect detection by Now. In the process, we need to use many research methods, to know about the guided wave in pipeline transmission will produce the frequency dispersion and noise and so on, therefore, it is necessary to choose the appropriate way to carry on the necessary processing, so as to produce the results can clearly show we need on the side, so as to further treatment on the detection can very well. Here, we must first clearly written algorithm essence is for guided wave signal processing process, only after the debugging and modification, in the realization of the map will need to reach results can be very clear, will achieve the purpose of a series of research.
Key words: cross correlation function, time delay estimation,Hilbert transform, defect detection 3
1 引言 1.1 课题背景与意义 近年来，利用超声导波技术在检测管道腐蚀方面有很大的成就。经过大量的实验数据，已经在实际应用中有了很大的发展，现阶段由于检测过程中的复杂性，一般都是以计算数值的方式以及根据导波信号的特征来研究其中的关系，从而实现对管道的维修。而之所以利用超声导波这种方式，就是因为其是一种无损检测，无损检测是一种能全面检测，并且能够全程检测的无破坏性检测方式，其好处就是可以在不必毁坏原材料的基础上发现研究对象存在的问题。我们将从以下几方面来学习。 1.研究的目的和范围 我们所要了解的范围就是通过对超声导波信号特征以及传播规律的了解，通过设置算法的方式来实现对于管道检测的数值估计。在其中就需要我们对于导波的相关性以及时延的估计方法有一定的了解。在其检测过程中，需要在导管中传播超声波，通过研究超声波反射的波的具体情况，对导管进行关于缺陷的检测，测量其对于导波传播过程中的几何特性等。这种方法，穿透能力强，能够很精准的找到缺陷位置，并且可以适用的材料很多，对于检测对象的形状以及大小没有过多的要求，总之就是试用范围及其广泛。 2.使用价值和理论意义 该项技术在我们的日常生活中有很大的用处，由于其方便，便宜，对于检测对象的广泛适用性，而且不会损坏检测对象，在未来的应用中有很大的潜力。能够使得在不便于破坏和挖掘检测对象的情况下，轻松地完成检测工作。现阶段的研究主要是基于其激励方式以及传播特性，而关于缺陷检测的研究也在向着更深的领域中探索。在我们国内这几年关于超声检测的研究也不仅仅局限在理论方面，在检测腐蚀等运用到超声检测的方面都有很大的发展。而且利用这种方式能够使得管道检测快速，能省去很多不必要的步骤，使得效率达到最大化，对人们生活生活中起到一定的方便作用。 3 理论依据和实验设备条件 在关于超声导波的研究中我们要了解的理论依据有导波信号的特征，其相关以及时延的基础知识，关于信号的离散，滤波处理，以及希尔伯特变换等知识，以及检测所涉及的模板信号，处理过程等。基于以上所有，就要对算法的编写有一定的了解，对于算 4
法能够达到熟练应用的程度。并且能够在matlab软件上仿真出其结果，进行相关的分析，得出结论。 1.2 国内外文献综述
在对于超声导波的无损检测探索时,最先是对平板中导波的探索。对于通过在弹性板中波的传播研究；以及关于各种不同波，如纵向波和扭转波等的传播问题,得到的相关方程公式；和在不同形状的柱体中导波传播的理论研究,得出其在柱体壳中的表达公式，从而证实了截止频率存在与否。使得对于超声导波的研究有了很好的基础。在诸如多模态方面以及矩阵的排列算法等方面国外著名理工大学有了深刻的研究，并且设置出了数值计算的算法。在国内,对于超声导波研究理论方面的成就还比较少。但对于其在管道传播过程中的无损检测方面的理论和实际研究过程有着不断的突破。
在上世纪八九十年代,一所美国的研究所利用磁伸超声波技术完成了缺陷检测。为其在大范围内的研究创造了一条先河。而且还有利用激励设备从中根据激励原理，激励出了超声波。最关键的对于利用超声波技术进行腐蚀检测也取得了一定的成就。
在国内，由于对于超声波技术的发展起步比较晚。对于其的研究都处在基础阶段，不过正是因为发展空间的巨大，已经能够从理论研究不断向实践设计转变，对于在导管的腐蚀以及缺陷检测方面能够设计出合理有用的器械，并将其运用到我们日常生活的管道检测，工程设计上来。而且随着我国对超声波技术的不断研究，利用其温度等的特性能够在航天等方面发挥重大的作用。
当然，在超声波的某些方面，我国相比发达国家的发展还有一定的距离，但照着如今的发展速度，在不久的未来我们对于超声波技术的应用将会涉及各个方面，并能够对其有深入的研究。
关于属于超声波中的扭曲波和纵波的实物图如下图1：