本文關(guān)鍵詞：固體材料密度超聲檢測技術(shù)研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】： 材料的檢測與評價(jià)對于控制和改進(jìn)生產(chǎn)過程中的產(chǎn)品質(zhì)量,保證材料、零件和產(chǎn)品的可靠性以及提高生產(chǎn)效率等都起著關(guān)鍵性作用。目前對于材料缺陷檢測的方法是很多,由于超聲波無損檢測方法除具有穿透能力強(qiáng)、設(shè)備簡單、使用條件和安全性好、檢測范圍廣等根本性的優(yōu)點(diǎn)外,還具有聲束細(xì)、聲能集中、分辨力和信噪比高等優(yōu)點(diǎn),并且可以得到缺陷的橫截面圖,有望實(shí)現(xiàn)對缺陷的尺寸和形狀的準(zhǔn)確分析,并結(jié)合缺陷的分布狀態(tài)判定缺陷的性質(zhì),為改進(jìn)制備工藝提供參考。因此本文就在研究超聲檢測技術(shù)的基礎(chǔ)上,提出了一種新的缺陷檢測方法——超聲密度檢測方法,進(jìn)而對固體材料進(jìn)行缺陷檢測。 本論文在深入研究超聲波信號波動(dòng)特性的基礎(chǔ)上,通過超聲信號波動(dòng)方程探尋聲速與密度直接的關(guān)系,進(jìn)而繪制二維密度圖來直觀地對材料進(jìn)行缺陷評價(jià)。同時(shí)通過對超聲探傷系統(tǒng)進(jìn)行了改進(jìn)——用CPLD實(shí)時(shí)處理系統(tǒng)代替原來的超聲信號采集卡,不但實(shí)現(xiàn)了速度快、測量精度高的優(yōu)點(diǎn),而且極大地提高了其測量速度,完全滿足了實(shí)時(shí)性的要求。 本文主要從以下幾個(gè)方面的內(nèi)容進(jìn)行了研究和探討: 1、對超聲信號波動(dòng)特性進(jìn)行了理論研究分析,推導(dǎo)了密度和波速之間的關(guān)系,為實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)奠定理論基礎(chǔ)。 2、通過對超聲檢測技術(shù)實(shí)現(xiàn)方法的比較,確定本課題采用水浸脈沖反射方法進(jìn)行超聲探傷。 3、鑒于對超聲測速方法(傳統(tǒng)的基于厚度測速法和與厚度無關(guān)的反射板測速法(簡稱TIRP法))原理的比較,確定用TIRP法進(jìn)行聲速的測量,并且在此基礎(chǔ)上,設(shè)計(jì)出來了測量模型。 4、為了實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)實(shí)時(shí)性的要求,應(yīng)用CPLD方法對固體材料密度超聲檢測系統(tǒng)核心部分——實(shí)時(shí)處理系統(tǒng)進(jìn)行了設(shè)計(jì),另外對于各個(gè)模塊的功能進(jìn)行了詳細(xì)的說明和仿真,通過其波形圖的輸出,可以看出所設(shè)計(jì)系統(tǒng)的可行性。 5、在所設(shè)計(jì)的超聲檢測系統(tǒng)的基礎(chǔ)之上,對非金屬材料——玻璃板進(jìn)行了實(shí)驗(yàn),結(jié)果得到了其二維密度平面圖,從而證明了我們所設(shè)計(jì)系統(tǒng)的合理性,另外也對應(yīng)用材料密度和超聲信號之間的關(guān)系對材料缺陷進(jìn)行檢測的方法也進(jìn)行了進(jìn)一步的證明。 6、通過使用CPLD實(shí)時(shí)處理系統(tǒng)對數(shù)據(jù)進(jìn)行采集和處理,使得我們數(shù)據(jù)的處理速度也得到了提高,通過實(shí)驗(yàn)我們可知應(yīng)用A/D采集卡進(jìn)行數(shù)據(jù)點(diǎn)(80*40)的采集和處理需要10分鐘左右,通過實(shí)時(shí)處理系統(tǒng)只需要一分鐘左右,極大地提高了實(shí)時(shí)檢測速度。
【關(guān)鍵詞】：超聲無損檢測 聲速測量 TIRP法 CPLD
【學(xué)位授予單位】：中北大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2008
【分類號】：TH878.2
【目錄】：

• 摘要4-6
• Abstract6-10
• 1、緒論10-22
• 1.1 研究背景及意義10-12
• 1.2 本課題相關(guān)技術(shù)的研究現(xiàn)狀12-19
• 1.2.1 無損評估與無損檢測技術(shù)的研究現(xiàn)狀12-17
• 1.2.2 超聲波密度檢測技術(shù)的研究現(xiàn)狀17-19
• 1.3 本課題研究的主要內(nèi)容19-22
• 2、固體超聲波密度檢測的基本原理22-37
• 2.1 超聲波基本理論22-23
• 2.2 超聲波檢測理論及實(shí)現(xiàn)技術(shù)23-24
• 2.3 超聲波無損檢測常用方法及實(shí)現(xiàn)技術(shù)24-28
• 2.4 超聲密度檢測原理28-35
• 2.4.1 無限彈性介質(zhì)中聲波的波動(dòng)方程28-31
• 2.4.2 固體密度檢測原理31-35
• 2.4.3 固體缺陷檢測原理35
• 2.5 本章小結(jié)35-37
• 3、檢測系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)37-52
• 3.1 固體材料密度超聲檢測系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)37-42
• 3.1.1 二維電機(jī)控制系統(tǒng)37-40
• 3.1.2 超聲發(fā)射、接收系統(tǒng)40-41
• 3.1.3 超聲探傷系統(tǒng)41-42
• 3.2 密度超聲檢測實(shí)時(shí)處理系統(tǒng)42-50
• 3.2.1 模塊設(shè)計(jì)原理42-44
• 3.2.2 密度超聲檢測實(shí)時(shí)處理系統(tǒng)設(shè)計(jì)44-46
• 3.2.3 密度超聲檢測實(shí)時(shí)處理系統(tǒng)硬件說明46-50
• 3.3 可編程邏輯芯片的選擇50-51
• 3.4 本章小結(jié)51-52
• 4、試驗(yàn)與結(jié)論52-57
• 4.1 試驗(yàn)樣品制作52
• 4.2 檢測方法52-53
• 4.3 檢測波形圖53-56
• 4.4 結(jié)果分析56
• 4.5 本章小結(jié)56-57
• 結(jié)束語與展望57-59
• 參考文獻(xiàn)59-63
• 攻讀碩士期間發(fā)表的論文及所取得的成果63-64
• 致謝64

【引證文獻(xiàn)】

中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 許紅;基于超聲波的聚合物熔體物性關(guān)鍵參數(shù)測量方法的研究[D];北京化工大學(xué);2012年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前3條

1 李政;曲面合金材料構(gòu)件超聲自動(dòng)檢測系統(tǒng)研究[D];中北大學(xué);2011年

2 程向梅;304不銹鋼氫損傷和敏化程度的超聲無損評價(jià)[D];大連理工大學(xué);2012年

3 鐘龍;高溫高壓下基于超聲波響應(yīng)特性對聚合物熔體密度測量方法的研究[D];北京化工大學(xué);2012年

  本文關(guān)鍵詞：固體材料密度超聲檢測技術(shù)研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：260940