發(fā)布時(shí)間：2022-02-12 14:29

　　在多傳感陣元組成的陣列檢測(cè)場(chǎng)合,每一陣元發(fā)射的超聲波是相同的,導(dǎo)致接收傳感陣元無(wú)法有效區(qū)分發(fā)射源,制約了被測(cè)體空間聲場(chǎng)的準(zhǔn)確解算。采用二進(jìn)制調(diào)頻編碼信號(hào)激勵(lì)各傳感陣元,在接收端通過(guò)脈沖鑒頻電路對(duì)信號(hào)源進(jìn)行身份信息識(shí)別,可以有效區(qū)分多傳感陣元結(jié)構(gòu)中的發(fā)射源。將該方法應(yīng)用于管道缺陷檢測(cè)試驗(yàn)中,結(jié)果表明:二進(jìn)制編碼超聲信號(hào)的信源識(shí)別率為94. 8%,不僅實(shí)現(xiàn)了傳感器陣列結(jié)構(gòu)中各陣元回波信息的準(zhǔn)確區(qū)分,還提高了檢測(cè)信號(hào)的平均發(fā)射功率和回波信噪比。 

【文章來(lái)源】：傳感器與微系統(tǒng). 2020,39(05)CSCD

【文章頁(yè)數(shù)】：4 頁(yè)

【部分圖文】：

二進(jìn)制編碼信號(hào)時(shí)頻域

為驗(yàn)證編碼超聲信號(hào)能夠提高檢測(cè)信號(hào)的平均發(fā)射功率。在相同激勵(lì)電壓下，以上述3位二進(jìn)制編碼信號(hào)(000碼，001碼)和窄脈沖信號(hào)為例，分別激勵(lì)中心頻率為5 MHz，分?jǐn)?shù)帶寬為70%的超聲傳感器，并對(duì)表1中的4種管道缺陷進(jìn)行斜入射超聲檢測(cè)對(duì)比試驗(yàn)，各實(shí)測(cè)回波信號(hào)如圖3所示。對(duì)比圖3斜入射下脈沖激勵(lì)(a)與編碼激勵(lì)(b),(c)的回波信號(hào)，發(fā)現(xiàn)脈沖激勵(lì)的回波更窄，缺陷分辨率更高，但其平均發(fā)射聲功率小，回波強(qiáng)度弱，尤其在激勵(lì)電壓較小的斜入射檢測(cè)環(huán)境下，缺陷回波信號(hào)難以分辨;然而編碼激勵(lì)回波信號(hào)強(qiáng)度更大，波形更加豐富，表明編碼激勵(lì)可以提升檢測(cè)信號(hào)的平均發(fā)射功率，便于缺陷的檢出。圖3右端0,1,2,3,4分別對(duì)應(yīng)表1中0#～4#管道樣品缺陷回波。

脈沖鑒頻法主要是根據(jù)不同頻率信號(hào)的疏密程度的不同來(lái)實(shí)現(xiàn)頻率鑒別[2]。本文采用脈沖鑒頻法作為編碼超聲信號(hào)的信源標(biāo)識(shí)方法，實(shí)現(xiàn)二進(jìn)制調(diào)頻編碼超聲回波信號(hào)內(nèi)隱含的二進(jìn)制編碼信息的解調(diào)與各傳感器的身份信息識(shí)別。脈沖鑒頻原理圖如圖4所示。影響信源標(biāo)識(shí)方法的主要因素包括脈沖鑒頻參數(shù)、激勵(lì)頻率組合以及傳感器性能參數(shù)等[5～7]。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]積分判決的高效協(xié)同信號(hào)調(diào)制解調(diào)方法[J]. 劉晨,沙學(xué)軍,張文彬,陳葉菁.  哈爾濱工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2015(03)
[2]編碼激勵(lì)超聲流量測(cè)量平臺(tái)[J]. 蒲誠(chéng),張濤,呂方.  傳感器與微系統(tǒng). 2009(10)

博士論文
[1]醫(yī)學(xué)超聲成像中的編碼激勵(lì)技術(shù)及其性能優(yōu)化的研究[D]. 傅娟.華南理工大學(xué) 2014

碩士論文
[1]基于編碼超聲與信源標(biāo)識(shí)技術(shù)的管道缺陷檢測(cè)方法研究[D]. 劉明宇.江蘇大學(xué) 2018



本文編號(hào)：3621888