本文關(guān)鍵詞：超聲換能器聲場(chǎng)特性自動(dòng)化檢測(cè)技術(shù)的研究

  更多相關(guān)文章： 超聲換能器聲場(chǎng)特性 聲束特征參數(shù) 聲場(chǎng)重建 圖像化表征 自動(dòng)化檢測(cè)

【摘要】：超聲無損檢測(cè)技術(shù)作為質(zhì)量監(jiān)控的有效手段,廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代工業(yè)、國(guó)民經(jīng)濟(jì)以及國(guó)防建設(shè)等各個(gè)領(lǐng)域。而換能器作為該技術(shù)的核心部件,其相關(guān)性能特別是聲場(chǎng)分布特性對(duì)超聲檢測(cè)的覆蓋率、缺陷分辨率以及檢測(cè)范圍等都具有至關(guān)重要的影響。因此,開展超聲換能器聲場(chǎng)分布特性檢測(cè)技術(shù)的研究,對(duì)于換能器的研發(fā)及其應(yīng)用具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。然而,換能器聲場(chǎng)是一個(gè)空間分布的物理量,必須在空間搜索與定位的基礎(chǔ)上,實(shí)現(xiàn)相應(yīng)聲壓的檢測(cè),體現(xiàn)出檢測(cè)工作量大和精度要求高等特點(diǎn),現(xiàn)有人工檢測(cè)手段已難以滿足超聲換能器聲場(chǎng)定量評(píng)價(jià)的需求�；谝陨媳尘�,本文在國(guó)家自然基金“基于旋轉(zhuǎn)聲場(chǎng)的高性能自動(dòng)化在線超聲無損檢測(cè)理論與實(shí)踐研究”(NO.51175465)資助下,提出開展超聲換能器聲場(chǎng)特性自動(dòng)化檢測(cè)技術(shù)的研究。在研究超聲換能器聲束特征參數(shù)自動(dòng)檢測(cè)、三維聲場(chǎng)重建以及檢測(cè)結(jié)果圖像化表征等關(guān)鍵技術(shù)的基礎(chǔ)上,開發(fā)一套超聲換能器聲場(chǎng)特性自動(dòng)化檢測(cè)系統(tǒng),以實(shí)現(xiàn)超聲換能器聲場(chǎng)分布特性定量檢測(cè)的目的,為超聲換能器的開發(fā)與應(yīng)用提供必要的技術(shù)手段。具體研究工作包括：第一章,論述了開展超聲換能器聲場(chǎng)特性檢測(cè)技術(shù)研究的重要意義,系統(tǒng)總結(jié)了超聲換能器聲場(chǎng)檢測(cè)相關(guān)技術(shù)的研究現(xiàn)狀及其發(fā)展趨勢(shì),明確目前聲場(chǎng)特性檢測(cè)所面臨的技術(shù)障礙,為本文研究指明了方向。第二章,建立了超聲換能器的輻射聲場(chǎng)理論模型,分析了換能器聲場(chǎng)能量的分布,并確定了定量表征超聲換能器聲束的特征參數(shù)。同時(shí),完成了超聲換能器聲場(chǎng)特性自動(dòng)化檢測(cè)系統(tǒng)總體方案的設(shè)計(jì),明確了有待解決的關(guān)鍵技術(shù)。第三章,利用二維聲壓實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)的瑞利積分自適應(yīng)預(yù)測(cè)聲束特征點(diǎn)的空間位置,快速搜尋聲束特征目標(biāo)點(diǎn),并基于重采樣算法實(shí)現(xiàn)特征參數(shù)的自動(dòng)化檢測(cè),有效協(xié)調(diào)檢測(cè)效率與檢測(cè)精度之間的矛盾,發(fā)展了一種超聲換能器聲束特征參數(shù)自動(dòng)化檢測(cè)技術(shù)。同時(shí),建立了換能器聲波角譜傳播的空間頻域模型,通過合理選擇聲壓采集長(zhǎng)度與間距以及對(duì)采集結(jié)果進(jìn)行波數(shù)域的消噪處理,有效消除影響聲場(chǎng)重建精度的因素,并將時(shí)間維度信息融入基于三維FFT的角譜法中,實(shí)現(xiàn)了一種高精度三維聲場(chǎng)重建技術(shù)。第四章,在對(duì)聲場(chǎng)檢測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行線性插值和歸一化等預(yù)處理的基礎(chǔ)上,采用多模式顏色映射關(guān)系對(duì)預(yù)處理結(jié)果進(jìn)行圖像映射,實(shí)現(xiàn)超聲換能器聲場(chǎng)特性檢測(cè)結(jié)果的高實(shí)時(shí)性動(dòng)態(tài)顯示輸出。同時(shí),利用MC(Matching Cubes)算法進(jìn)行聲壓等值面的抽取,并結(jié)合上述聲場(chǎng)三維重建技術(shù),實(shí)現(xiàn)了超聲換能器聲場(chǎng)檢測(cè)結(jié)果的三維圖像化表征,直觀和友好地顯示輸出聲場(chǎng)的空間分布特性。第五章,基于分布式體系結(jié)構(gòu)和模塊化設(shè)計(jì)策略,以工控機(jī)為中心測(cè)控單元,分別采用串口和PXI總線與基于PLC的運(yùn)動(dòng)控制器和基于PXI總線的數(shù)字式超聲檢測(cè)板卡進(jìn)行信息交互,進(jìn)而在控制三軸運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)超聲換能器掃查運(yùn)動(dòng)的基礎(chǔ)上,實(shí)現(xiàn)超聲信號(hào)的發(fā)射、接收及其數(shù)字化處理,研發(fā)出一套超聲換能器聲場(chǎng)特性自動(dòng)化檢測(cè)系統(tǒng)。同時(shí),還利用該系統(tǒng)開展實(shí)驗(yàn)研究,證實(shí)本文所研發(fā)技術(shù)與系統(tǒng)的可行性和有效性。第六章,對(duì)全文工作進(jìn)行了總結(jié),對(duì)以后更深入的研究進(jìn)行展望。
【學(xué)位授予單位】：浙江大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TB552

【相似文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 祝錫晶,武文革,彭彬彬;大功率超聲換能器的研制[J];電加工與模具;2001年01期

2 徐圓飛;徐春廣;肖定國(guó);周世圓;;超聲換能器電阻抗特性研究[J];電子測(cè)量技術(shù);2008年11期

3 林書玉;;超聲技術(shù)的基石——超聲換能器的原理及設(shè)計(jì)[J];物理;2009年03期

4 黃靜;;材料對(duì)超聲換能器性能的影響及其選擇[J];科技風(fēng);2011年14期

5 D.Leonard,L-A Xu,張傳忠;檢測(cè)兩種成份流量的脈沖超聲換能器系統(tǒng)[J];壓電與聲光;1986年03期

6 丁怡;超聲換能器特性評(píng)價(jià)[J];聲學(xué)技術(shù);1988年03期

7 查濟(jì)璇;測(cè)定超聲換能器特性的脈沖方法[J];聲學(xué)技術(shù);1988年04期

8 張傳忠;醫(yī)學(xué)超聲換能器[J];壓電與聲光;1990年03期

9 俞宏沛;超聲換能器研究中的幾個(gè)問題[J];聲學(xué)技術(shù);1990年02期

10 林書玉,張福成,郭孝武;Ⅱ型大功率超聲換能器的研制[J];聲學(xué)與電子工程;1991年03期

中國(guó)重要會(huì)議論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 楊林枝;李全祿;姬艷紅;耿潔;王勝利;蔡春芳;;醫(yī)用超聲換能器及其性能指標(biāo)分析[A];第三屆全國(guó)壓電和聲波理論及器件技術(shù)研討會(huì)論文集[C];2008年

2 陳國(guó)超;吳宏;陳偉;鄭偉成;;縱-彎振動(dòng)大功率超聲換能器探究[A];中國(guó)聲學(xué)學(xué)會(huì)功率超聲分會(huì)2009年學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2009年

3 姜曉敏;王寅觀;;雙激勵(lì)源氣介式超聲換能器帶寬特性的實(shí)驗(yàn)研究[A];2009年西安-上海聲學(xué)學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2009年

4 林書玉;;氣介超聲換能器的研究及其應(yīng)用[A];陜西省第九屆無損檢測(cè)年會(huì)陜西省機(jī)械工程學(xué)會(huì)無損檢測(cè)分會(huì)論文集[C];2004年

5 劉文靜;周利生;夏鐵堅(jiān);俞宏沛;;稀土超聲換能器技術(shù)研究[A];中國(guó)聲學(xué)學(xué)會(huì)2005年青年學(xué)術(shù)會(huì)議[CYCA'05]論文集[C];2005年

6 林書玉;張光斌;;大功率氣介超聲換能器的性能研究[A];面向21世紀(jì)的科技進(jìn)步與社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展（上冊(cè)）[C];1999年

7 張耀耀;周丹;王飛飛;劉大安;王威;羅豪u&;;高性能弛豫鐵電單晶1-3復(fù)合材料制備及超聲換能器應(yīng)用研究[A];第15屆全國(guó)晶體生長(zhǎng)與材料學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2009年

8 徐圓飛;徐春廣;肖定國(guó);周世圓;;超聲換能器電阻抗特性測(cè)量方法研究[A];2009中國(guó)儀器儀表與測(cè)控技術(shù)大會(huì)論文集[C];2009年

9 趙新玉;徐春廣;孔濤;肖定國(guó);伍懿;;液浸超聲換能器聲場(chǎng)特性測(cè)量技術(shù)[A];2011年機(jī)械電子學(xué)學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2011年

10 李朝暉;張金鐸;姜天仕;;一種高效空氣超聲換能器的設(shè)計(jì)研究[A];中國(guó)聲學(xué)學(xué)會(huì)1999年青年學(xué)術(shù)會(huì)議[CYCA'99]論文集[C];1999年

中國(guó)重要報(bào)紙全文數(shù)據(jù)庫 前4條

1 cyf翻譯;驅(qū)動(dòng)超聲換能器的功放(2)[N];電子報(bào);2009年

2 cyf翻譯;驅(qū)動(dòng)超聲換能器的功放(5)[N];電子報(bào);2009年

3 cyf翻譯;驅(qū)動(dòng)超聲換能器的功放(3)[N];電子報(bào);2009年

4 cyf翻譯;驅(qū)動(dòng)超聲換能器的功放(4)[N];電子報(bào);2009年

中國(guó)博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前7條

1 胡靜;徑向夾心式壓電超聲換能器的研究[D];陜西師范大學(xué);2015年

2 田華;新型超聲換能器與輻射器的研究[D];陜西師范大學(xué);2013年

3 曾庚鑫;超磁致伸縮功率超聲換能器理論分析與實(shí)驗(yàn)研究[D];華南理工大學(xué);2013年

4 張小麗;縱彎及縱徑振動(dòng)模式轉(zhuǎn)換功率超聲換能器的研究[D];陜西師范大學(xué);2014年

5 劉世清;徑向及徑—扭復(fù)合振動(dòng)模式夾心式壓電超聲換能器研究[D];陜西師范大學(xué);2005年

6 姜斌;超聲波送料機(jī)理與關(guān)鍵技術(shù)研究[D];吉林大學(xué);2009年

7 王福軍;芯片鍵合高速精密定位系統(tǒng)設(shè)計(jì)與控制[D];天津大學(xué);2010年

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 張R，

本文編號(hào)：1303168