發(fā)布時(shí)間：2017-08-12 10:01

  本文關(guān)鍵詞：基于小波分析的超聲波法在混凝土檢測中的應(yīng)用

  更多相關(guān)文章： 無損檢測 超聲波探傷 脈沖透射法 小波分析 閾值去噪

【摘要】：混凝土材料在橋梁、隧道、海底建筑等現(xiàn)代建設(shè)工程中必不可少,混凝土材料的耐久性與人民的生命財(cái)產(chǎn)安全和國民經(jīng)濟(jì)的穩(wěn)定發(fā)展緊密相關(guān)。因此,混凝土材料的質(zhì)量檢測是當(dāng)前混凝土行業(yè)從事的重要研究方向。無損檢測方法在混凝土的質(zhì)量檢測中發(fā)揮重要作用,其中基于超聲波的無損檢測方法因具有操作方便、檢測效率高、對人體無害等優(yōu)點(diǎn)而被廣泛應(yīng)用。由于使用超聲波檢測方法采集的信號為含噪信號,因此采用小波時(shí)頻方法對該信號進(jìn)行分析可有效去除噪聲,提高信噪比。本文將超聲波脈沖透射法和小波分析方法應(yīng)用于混凝土構(gòu)件的無損檢測試驗(yàn)中,主要所做研究工作如下:(1)對超聲波在混凝土中的傳播特性以及脈沖透射法檢測混凝土相關(guān)的理論依據(jù)做了詳細(xì)介紹。由于脈沖透射法與其它檢測方法相比具有不存在盲區(qū)、不易發(fā)生漏檢的優(yōu)點(diǎn),且其在混凝土內(nèi)部單程傳播衰減量較小,因此選其作為混凝土等高衰減性材料的檢測方法。(2)超聲波探傷系統(tǒng)的硬件電路設(shè)計(jì)、仿真及調(diào)試。硬件電路設(shè)計(jì)主要可分為兩部分:一是超聲探頭觸發(fā)電路的設(shè)計(jì),包括電路核心器件和高壓模塊的選型、電路整體工作原理的介紹以及電路的設(shè)計(jì)、仿真與調(diào)試;二是信號調(diào)理電路的設(shè)計(jì)、仿真及調(diào)試,本文將信號調(diào)理電路分為信號放大電路、全波檢波電路、低通濾波電路三部分。(3)超聲波檢測信號的多分辨率分析。為了對試驗(yàn)采集的超聲波檢測信號進(jìn)行有效的多分辨率分析,分別采用幾種常見的小波基函數(shù)對超聲波檢測信號進(jìn)行多分辨率分析,并將分析結(jié)果進(jìn)行逐一比較得出采用Sym8小波函數(shù)時(shí),最能有效保留超聲檢測信號中的特征信息。因次,本文選定Sym8小波為最適合對超聲波檢測信號進(jìn)行處理的小波基函數(shù),并在其基礎(chǔ)上確定了最優(yōu)分解尺度為4。(4)超聲波探傷系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)。在MATLAB軟件平臺上,對超聲波檢測信號分別采用不同閾值規(guī)則進(jìn)行降噪處理并做出比較,選出一種具有最佳去噪效果的閾值方法。采用小波閾值降噪對超聲波檢測信號處理所得信號信噪比提高,有助于后續(xù)缺陷識別工作的進(jìn)行。
【關(guān)鍵詞】：無損檢測 超聲波探傷 脈沖透射法 小波分析 閾值去噪
【學(xué)位授予單位】：青島理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TU528.07;TB559
【目錄】：

• 摘要8-10
• Abstract10-12
• 第1章 緒論12-21
• 1.1 課題研究背景12-13
• 1.2 課題研究目的及意義13-16
• 1.3 課題發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢16-19
• 1.4 課題主要研究內(nèi)容19
• 1.5 論文的組織結(jié)構(gòu)19-21
• 第2章 超聲波檢測法基本理論21-32
• 2.1 超聲波的基本概念21-22
• 2.1.1 超聲波波型分類21-22
• 2.2 超聲波探傷所用探頭22-24
• 2.2.1 壓電效應(yīng)22-23
• 2.2.2 壓電材料23
• 2.2.3 超聲探頭23-24
• 2.3 超聲波在混凝土中的傳播特性24-26
• 2.4 超聲波法檢測混凝土缺陷的理論依據(jù)26-29
• 2.5 超聲波檢測方法分類及特點(diǎn)比較29-31
• 2.5.1 脈沖反射法29-30
• 2.5.2 脈沖透射法30
• 2.5.3 脈沖反射法與透射法的特點(diǎn)比較30-31
• 2.6 本章小結(jié)31-32
• 第3章 超聲波探傷硬件電路設(shè)計(jì)32-48
• 3.1 超聲探頭觸發(fā)電路32-41
• 3.1.1 超聲探頭觸發(fā)電路設(shè)計(jì)33
• 3.1.2 超聲探頭觸發(fā)電路工作原理33-35
• 3.1.3 電路器件的選用35-38
• 3.1.4 超聲探頭觸發(fā)電路的仿真38-39
• 3.1.5 超聲探頭觸發(fā)電路實(shí)驗(yàn)39-41
• 3.2 信號調(diào)理電路41-47
• 3.2.1 信號放大電路41-43
• 3.2.2 全波檢波電路43-45
• 3.2.3 低通濾波電路45-47
• 3.3 本章小結(jié)47-48
• 第4章 小波分析基本理論48-61
• 4.1 連續(xù)小波變換48-49
• 4.2 離散小波變換49-50
• 4.3 小波多分辨率分析50-51
• 4.4 小波包分析51
• 4.5 常用的小波基函數(shù)51-53
• 4.6 小波基的特性53-55
• 4.7 小波基的選取55-57
• 4.8 尺度的確定57
• 4.9 超聲波檢測信號的小波多分辨率分析57-60
• 4.10 本章小結(jié)60-61
• 第5章 混凝土缺陷超聲波檢測信號的小波分析61-68
• 5.1 小波去噪原理61
• 5.2 小波去噪方法61-63
• 5.2.1 閾值量化62
• 5.2.2 閾值選取規(guī)則62-63
• 5.3 超聲波檢測信號經(jīng)不同閾值規(guī)則去噪結(jié)果比較63-67
• 5.4 本章小結(jié)67-68
• 總結(jié)與展望68-70
• 參考文獻(xiàn)70-73
• 攻讀碩士學(xué)位期間論文發(fā)表及科研情況73-74
• 致謝74-75

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