文档介绍：上海交通大学
硕士学位论文
高精度数字式超声波检测和成像处理系统的研究与实现
姓名:徐红建
申请学位级别:硕士
专业:电路与系统
指导教师:朱杰
的研究及实现高精度数字式超声波检测和成像处理系统摘要ḿ觳馐俏匏鸺觳獾囊恢种匾7绞剑诙院松璞浮⒐裙各个模块的设计方案及具体实现技术,讨论了数据处理、分析的算法单位在进行这方面的开发与研究,但在技术应用上存在一定差距。因高精度数字式超声波检测和成像处理系统的关键技术在于三点:本课题的目标是设计并实现一套具有较高精度的数字式超声波自动检测和成像处理系统。本论文主要介绍了该系统的总体设计思路、和软件实现。键性设备的内部缺陷检测中发挥着重要作用。国际上目前进行数字化超声波检测系统研究与开发的公司也较多,最新研制出来的产品基本上数据采集速率都在以上,数据处理、显示方式也多样化,大型的检测系统一般都具有、嘀稚璺绞健9谝灿猩倭此,本课题的研究与开发对提高我,赶上世界先进的现代工业检测技术发展步伐有重要的意义。一是高速数据采集技术,这是获得高精度检测结果的要求。本课题设计的数据采集速率高达,这个速率对于后续的数据传输、实时存储来说是无法达到的,所以设计的难点在于保证采样率的同时,将数据速率降低到当前的硬盘可接收的范围,我们在这里使用了多片
的软件产品的可选模块。高速实现的用户可控采样窗,有效地解决了这个问题;高速数据采集必然对数据的传输、存储的设计提出了较高的要求。为了检测成,开发研制的系统预计很快可投入实际使用。这表明本课题的研究数据的完整、可靠,我们使用来传输高速数据,并通过由实现的涌诮荽娲⒌接才讨小5谌鑫侍馐侨砑械氖荽理问题,如何有效地定位缺陷,对缺陷做定量分析。基本上,由于材料性质各异,缺陷的具体情况又各不相同,国际上也还没有较有效的通用算法,本课题在这方面做了尝试,相关的研究结果可以作为最后目前,本课题的硬件部分已全部调试通过,可以进行高速数据的采集、分析和存储,基本达到了设计目标,软件的大部分工作也已完与开发工作是成功的,将对我国相关的超声波检测设备的研究、开发起到很大的促进作用。关键词:超声波检测,高速数据采集,采样窗,涌冢殖上
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。介质中声波传播的速度⒉ǔ、较。因此,通常把声压幅度简称声压。对于无衰减的平面余弦行波来说式中唤橹拭芏恢实阏穸俣在超声波检验中,声压是声场中最重要的物理量。因为在一般探伤中所能观察到的、以及作为主要判别依据的探伤仪荧光屏上回波高度的变化,正比于由缺陷或超声波检测是一种利用超声波在介质中传播的性质来判断工件和材料是否超声波是一种机械振动所产生的波,它在液体和固体中可以传输相当长的距离。介质中超声波的频率一般取决于超声声源的振动频率,而超声波在介质中的频率爸芷赥之间的关系为:当前常用于超声检测的频率范围为甹~介质中有超声波存在的区域称为超声场,可用声压、声强、声特性阻抗来描述。超声场中某一点在某一时刻所具有的压强S朊挥谐ù嬖谑钡母玫憔惭强е睿莆8玫愕纳梗肞表示。声压是个交变量,可写成在实用上,比较两个超声波并不需要对每个时间斜冉希恍胗闷浞茸霰存在缺陷和异常情况的检测手段。它是无损探伤中的一种重要检测方法。十中.〖捌涮卣開变通人学埘士学位论文●。
缂声阻抗是材料的一个属性,对一定的材料,且桓龀JI杩故潜碚鹘橹噬图才绦紊吹纳≈赶蛐允疽馔强,用硎尽F骄縄的计算公式为:超声在介质中传播时任何一点的声压与该处质点振动速度之比称为声阻抗,用硎尽I杩钩R陨俸徒橹拭芏鹊某嘶幢硎荆学性质的重要物理量,超声波在两种介质组成的界面上的反射和透射与两种介质声源发出的超声波在一定区域,并向一个方向辐射的现象,称为声场的指向特性。以压电晶片为声源辐射的声场由于能定向发射,具有指向特性,因此超声波检验中常用压电晶片产生超声波。声源的指向性一般用指向角或半扩散角其中:T才躺吹闹本丁M糽一T才绦紊吹纳≈赶蛐允疽馔肌当纵波或横波斜入射到声特性阻抗不同的两介质之间的界面时,可能产生反异质介质面反射回来的声压。在垂直于声波传播方向上,单位面积上在单位时间内所通过的声能量称为声的声阻抗密切相关。表示:.ǖ恼凵浜头瓷二一猒:=煌ù笱О觃。学位论文∥一痵
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