空氣耦合超聲檢測(cè)系統(tǒng)開(kāi)發(fā)與測(cè)試
發(fā)布時(shí)間:2021-07-05 16:44
信噪比是影響空氣耦合超聲技術(shù)檢測(cè)性能的重要因素。為將脈沖壓縮技術(shù)引入空氣耦合超聲檢測(cè)技術(shù)中以提高信噪比,借助虛擬儀器、信號(hào)采集與處理、傳感器等技術(shù)開(kāi)發(fā)了一套空氣耦合超聲檢測(cè)系統(tǒng)。系統(tǒng)以LabVIEW程序前面板為用戶(hù)界面,可實(shí)現(xiàn)超聲發(fā)射信號(hào)產(chǎn)生、接收信號(hào)處理與掃查成像控制的功能。利用該系統(tǒng)進(jìn)行了與專(zhuān)用商業(yè)設(shè)備(NCA1000)對(duì)比的換能器收發(fā)性能測(cè)試試驗(yàn),有機(jī)玻璃試塊聲速測(cè)量試驗(yàn)及碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料缺陷成像試驗(yàn),試驗(yàn)結(jié)果表明系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置靈活,具有較高的精度并可實(shí)現(xiàn)空氣耦合超聲檢測(cè)的聲速測(cè)量與缺陷成像功能,具有較好的應(yīng)用前景。
【文章來(lái)源】:電子測(cè)量技術(shù). 2020,43(15)
【文章頁(yè)數(shù)】:5 頁(yè)
【部分圖文】:
線(xiàn)性與非線(xiàn)性?huà)哳lChirp信號(hào)的時(shí)域與頻域表征
式中:W是窗口序列。本系統(tǒng)內(nèi)置了Hanning窗、Elliptical-Turkey等多種類(lèi)型的窗函數(shù)可按需選擇。圖4為加Hanning窗后線(xiàn)性?huà)哳l信號(hào)(時(shí)長(zhǎng):40 μs,起始頻率:100 kHz,帶寬:300 kHz)及其頻譜,可見(jiàn)窗的使用去除了信號(hào)頻譜頂端的波紋。3.2 信號(hào)采集與處理模塊
所開(kāi)發(fā)系統(tǒng)的硬件如圖1所示。系統(tǒng)的主要載體NI PXI(NI-PXI1042)系統(tǒng),該系統(tǒng)具有模塊化的結(jié)構(gòu),可實(shí)現(xiàn)諸如數(shù)據(jù)采集、處理及復(fù)用等功能,并可按需方便擴(kuò)展。系統(tǒng)采用電容式微機(jī)電加工空氣耦合換能器(中心頻率:400 kHz, 帶寬:600 kHz)用于超聲的激發(fā)與接收。為增大傳輸超聲信號(hào)的功率,系統(tǒng)采用40 W的功率放大器(VN Instrument)。超聲激勵(lì)信號(hào)由系統(tǒng)軟件生成,經(jīng)數(shù)模(D/A)轉(zhuǎn)換后由功率放大器進(jìn)行放大后激勵(lì)超聲換能器。接收信號(hào)經(jīng)Cooknell CA6/C 電荷放大器轉(zhuǎn)換放大后,經(jīng)模數(shù)(A/D)轉(zhuǎn)換器采集,經(jīng)由PXI系統(tǒng)中用戶(hù)自定義的各類(lèi)信號(hào)調(diào)理和脈沖壓縮算法處理后輸出。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]不銹鋼疲勞微損傷的非線(xiàn)性超聲檢測(cè)方法[J]. 尹昱,陳振華,肖峰,盧超. 電子測(cè)量與儀器學(xué)報(bào). 2020(01)
[2]基于連續(xù)小波變換的薄板損傷空氣耦合蘭姆波成像檢測(cè)[J]. 萬(wàn)陶磊,?〗. 無(wú)損檢測(cè). 2019(11)
[3]空氣耦合超聲換能器的頻域聲場(chǎng)研究[J]. 李驥,李力,鄧勇剛,PIWAKOWSKI Bogdan,陳法法. 機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2019(10)
[4]鋼軌缺陷無(wú)損檢測(cè)與評(píng)估技術(shù)綜述[J]. 張輝,宋雅男,王耀南,梁志聰,趙淼. 儀器儀表學(xué)報(bào). 2019(02)
[5]空氣耦合電容式微超聲換能器設(shè)計(jì)[J]. 張慧,李志,鄭冠儒,曾周末. 聲學(xué)學(xué)報(bào). 2019(01)
[6]基于空耦超聲的復(fù)合材料黏彈性評(píng)價(jià)方法[J]. 曾雪峰,常俊杰,盧超,李光亞,羅更生. 應(yīng)用聲學(xué). 2019(01)
[7]激光超聲用于材料表面微小損傷的定位檢測(cè)與傳播特性分析[J]. 李海洋,王召巴,潘強(qiáng)華. 國(guó)外電子測(cè)量技術(shù). 2018(06)
[8]LFM脈沖壓縮的FPGA時(shí)域?qū)崿F(xiàn)[J]. 陸聰,黃敬華,楊維明,曾張帆. 計(jì)算機(jī)測(cè)量與控制. 2018(05)
[9]空氣耦合超聲探頭聲場(chǎng)及其對(duì)檢測(cè)的影響[J]. 吳君豪,何雙起,羅明,吳時(shí)紅,張穎. 宇航材料工藝. 2018(02)
[10]復(fù)合材料空氣耦合超聲檢測(cè)[J]. 程建楠,王明泉,楊順民,李光亞,鄒琪. 測(cè)試技術(shù)學(xué)報(bào). 2017(06)
碩士論文
[1]應(yīng)用于空氣耦合超聲無(wú)損檢測(cè)的電容式微超聲換能器設(shè)計(jì)[D]. 李志.天津大學(xué) 2018
本文編號(hào):3266444
【文章來(lái)源】:電子測(cè)量技術(shù). 2020,43(15)
【文章頁(yè)數(shù)】:5 頁(yè)
【部分圖文】:
線(xiàn)性與非線(xiàn)性?huà)哳lChirp信號(hào)的時(shí)域與頻域表征
式中:W是窗口序列。本系統(tǒng)內(nèi)置了Hanning窗、Elliptical-Turkey等多種類(lèi)型的窗函數(shù)可按需選擇。圖4為加Hanning窗后線(xiàn)性?huà)哳l信號(hào)(時(shí)長(zhǎng):40 μs,起始頻率:100 kHz,帶寬:300 kHz)及其頻譜,可見(jiàn)窗的使用去除了信號(hào)頻譜頂端的波紋。3.2 信號(hào)采集與處理模塊
所開(kāi)發(fā)系統(tǒng)的硬件如圖1所示。系統(tǒng)的主要載體NI PXI(NI-PXI1042)系統(tǒng),該系統(tǒng)具有模塊化的結(jié)構(gòu),可實(shí)現(xiàn)諸如數(shù)據(jù)采集、處理及復(fù)用等功能,并可按需方便擴(kuò)展。系統(tǒng)采用電容式微機(jī)電加工空氣耦合換能器(中心頻率:400 kHz, 帶寬:600 kHz)用于超聲的激發(fā)與接收。為增大傳輸超聲信號(hào)的功率,系統(tǒng)采用40 W的功率放大器(VN Instrument)。超聲激勵(lì)信號(hào)由系統(tǒng)軟件生成,經(jīng)數(shù)模(D/A)轉(zhuǎn)換后由功率放大器進(jìn)行放大后激勵(lì)超聲換能器。接收信號(hào)經(jīng)Cooknell CA6/C 電荷放大器轉(zhuǎn)換放大后,經(jīng)模數(shù)(A/D)轉(zhuǎn)換器采集,經(jīng)由PXI系統(tǒng)中用戶(hù)自定義的各類(lèi)信號(hào)調(diào)理和脈沖壓縮算法處理后輸出。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
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[2]基于連續(xù)小波變換的薄板損傷空氣耦合蘭姆波成像檢測(cè)[J]. 萬(wàn)陶磊,?〗. 無(wú)損檢測(cè). 2019(11)
[3]空氣耦合超聲換能器的頻域聲場(chǎng)研究[J]. 李驥,李力,鄧勇剛,PIWAKOWSKI Bogdan,陳法法. 機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2019(10)
[4]鋼軌缺陷無(wú)損檢測(cè)與評(píng)估技術(shù)綜述[J]. 張輝,宋雅男,王耀南,梁志聰,趙淼. 儀器儀表學(xué)報(bào). 2019(02)
[5]空氣耦合電容式微超聲換能器設(shè)計(jì)[J]. 張慧,李志,鄭冠儒,曾周末. 聲學(xué)學(xué)報(bào). 2019(01)
[6]基于空耦超聲的復(fù)合材料黏彈性評(píng)價(jià)方法[J]. 曾雪峰,常俊杰,盧超,李光亞,羅更生. 應(yīng)用聲學(xué). 2019(01)
[7]激光超聲用于材料表面微小損傷的定位檢測(cè)與傳播特性分析[J]. 李海洋,王召巴,潘強(qiáng)華. 國(guó)外電子測(cè)量技術(shù). 2018(06)
[8]LFM脈沖壓縮的FPGA時(shí)域?qū)崿F(xiàn)[J]. 陸聰,黃敬華,楊維明,曾張帆. 計(jì)算機(jī)測(cè)量與控制. 2018(05)
[9]空氣耦合超聲探頭聲場(chǎng)及其對(duì)檢測(cè)的影響[J]. 吳君豪,何雙起,羅明,吳時(shí)紅,張穎. 宇航材料工藝. 2018(02)
[10]復(fù)合材料空氣耦合超聲檢測(cè)[J]. 程建楠,王明泉,楊順民,李光亞,鄒琪. 測(cè)試技術(shù)學(xué)報(bào). 2017(06)
碩士論文
[1]應(yīng)用于空氣耦合超聲無(wú)損檢測(cè)的電容式微超聲換能器設(shè)計(jì)[D]. 李志.天津大學(xué) 2018
本文編號(hào):3266444
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