固體火箭發(fā)動機(jī)熱防護(hù)層厚度的均勻性會影響發(fā)動機(jī)的工作性能,為了測量熱防護(hù)層的厚度,設(shè)計(jì)了一種基于激光超聲的熱防護(hù)層厚度檢測方案。通過分析熱防護(hù)層激光超聲測厚的特點(diǎn),利用小波變換對采集的回波信號進(jìn)行了降噪處理,采用小波變換模極大值法對兩界面的位置特征信息進(jìn)行了有效提取,實(shí)現(xiàn)了對熱防護(hù)層厚度的非接觸測量。試驗(yàn)結(jié)果表明,該方法的測量相對誤差小于6.4%。 

【文章來源】：無損檢測. 2020,42(03)

【文章頁數(shù)】：5 頁

【部分圖文】：

采集的回波信號

對采集到的超聲回波信號采用上述方法進(jìn)行處理，并進(jìn)行特征提取，圖7為對回波信號采用小波變換模極大值法進(jìn)行特征提取的波形。若信號在某一時刻發(fā)生畸變，則Waf(t）上的模極大值連線將在較大尺度范圍內(nèi)發(fā)生變化，從大尺度向小尺度進(jìn)行追蹤即可得到奇異點(diǎn)的位置，實(shí)現(xiàn)對絕熱層厚度的測量。從圖7可以看出，超聲回波信號的小波系數(shù)在較大尺度范圍內(nèi)均有模極大值連線。為了減小單一尺度引起的確定突變時間得來的誤差，對各時間點(diǎn)所有尺度上的小波系數(shù)取平均值，該平均值的能量反映了信號在各時間點(diǎn)奇異性的大小。大量的研究證明，在進(jìn)行絕熱層厚度激光超聲回波信號特征提取時，尺度應(yīng)為16以內(nèi)。圖8為小波變換模極大值的平均幅值，可以看出，在x1處信號能量達(dá)到最大值，且峰值能量超過其附近的模極大值能量，x2處為次能量極大值。由信號突變檢測原理可知，能量越大，奇異性越強(qiáng)，圖8中x1處為激光超聲接收儀第一次接收到的信號，即對應(yīng)于入射時鋼板/絕熱層界面回波到達(dá)的時間，x2對應(yīng)于反射時絕熱層/鋼板的界面回波時間，計(jì)算兩次接收到回波信號的差值，即可算出超聲波在絕熱層中的傳播時間。3處不同位置提取的兩界面采樣點(diǎn)值及差值如表1所示。

圖8為小波變換模極大值的平均幅值，可以看出，在x1處信號能量達(dá)到最大值，且峰值能量超過其附近的模極大值能量，x2處為次能量極大值。由信號突變檢測原理可知，能量越大，奇異性越強(qiáng)，圖8中x1處為激光超聲接收儀第一次接收到的信號，即對應(yīng)于入射時鋼板/絕熱層界面回波到達(dá)的時間，x2對應(yīng)于反射時絕熱層/鋼板的界面回波時間，計(jì)算兩次接收到回波信號的差值，即可算出超聲波在絕熱層中的傳播時間。3處不同位置提取的兩界面采樣點(diǎn)值及差值如表1所示。圖8 小波變換模極大值的平均幅值

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
[1]基于小波分析的超聲測厚信號特征提取技術(shù)研究[D]. 劉曉蕾.中北大學(xué) 2010



本文編號：3105235