超聲無(wú)損檢測(cè)信號(hào)處理方法的研究
發(fā)布時(shí)間:2021-09-12 08:03
設(shè)備金屬板是機(jī)械設(shè)備的關(guān)鍵部位,其質(zhì)量直接影響到機(jī)械設(shè)備的運(yùn)行可靠性,需要對(duì)金屬板內(nèi)部可能存在的白點(diǎn)、和夾雜等缺陷進(jìn)行檢測(cè)。超聲無(wú)損檢測(cè)因具有檢測(cè)準(zhǔn)確率高、檢測(cè)裝置成本低、對(duì)人體及周遭環(huán)境無(wú)害等優(yōu)點(diǎn),適合用于機(jī)械設(shè)備板內(nèi)部缺陷的檢測(cè),超聲無(wú)損檢測(cè)領(lǐng)域中的主要課題就是對(duì)超聲信號(hào)處理方法的研究。超聲缺陷回波信號(hào)是一種時(shí)變信號(hào),具有非線性、非平穩(wěn)性特征,傳統(tǒng)傅里葉變換主要用于處理線性、平穩(wěn)性信號(hào),而以傅里葉變換為基礎(chǔ)的相關(guān)變換如快速傅里葉變換、小波變換都具有傅里葉分析信號(hào)的局限性,因此課題主要研究了Hilbert-Huang變換分析方法,使用Hilbert-Huang變換對(duì)實(shí)驗(yàn)中機(jī)械設(shè)備板型缺陷信號(hào)進(jìn)行處理,對(duì)處理過(guò)程中存在的問(wèn)題進(jìn)行了一系列相關(guān)研究:首先,論述了超聲無(wú)損檢測(cè)基本原理和超聲波的傳播特性,并利用這些特性推導(dǎo)出相應(yīng)的檢測(cè)方法對(duì)機(jī)械設(shè)備進(jìn)行檢測(cè),分析了機(jī)械設(shè)備常出現(xiàn)的缺陷、位置及其原因,并對(duì)其超聲缺陷信號(hào)進(jìn)行了定性、定量和定位分析。其次完成了模擬超聲檢測(cè)機(jī)械設(shè)備的系統(tǒng)搭建,實(shí)驗(yàn)中主要采集了四種不同深度的缺陷信號(hào),對(duì)其時(shí)域波形進(jìn)行了分析,由于時(shí)域波形提供信息能力有限,將其拓展至?xí)r頻域...
【文章來(lái)源】:安徽理工大學(xué)安徽省
【文章頁(yè)數(shù)】:73 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
大型設(shè)備檢測(cè)
1 緒論 選題背景與意義隨著現(xiàn)代科技和制造業(yè)的迅速發(fā)展,各種精密化、大型化和復(fù)雜化的機(jī)械設(shè)漸出現(xiàn),但同時(shí)惡劣的工作環(huán)境和高強(qiáng)度的作業(yè)也使得機(jī)械更容易產(chǎn)生各種的損傷,而存在的損傷肯定會(huì)影響設(shè)備性能的使用,也會(huì)降低其使用壽命,投入生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生了破損而未能及時(shí)予以檢測(cè),后果不堪設(shè)想,輕者會(huì)造大的經(jīng)濟(jì)損失,重者則會(huì)危及人身安全,因此,為了提高產(chǎn)品合格率、降低損失、確保生命財(cái)產(chǎn)安全,勢(shì)必要對(duì)機(jī)械設(shè)備進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)。
質(zhì)發(fā)生變化的特點(diǎn)來(lái)探測(cè)材料內(nèi)部缺陷的方法。當(dāng)探頭與被測(cè)物之間存在空,其反射率達(dá)到 100%。即便只是隔著一層薄薄的空氣,也會(huì)阻礙超聲波傳測(cè)物中。因此,超聲探頭與被測(cè)物之間必須有水或其它液體作為耦合劑。超收儀接收超聲波方式不同,一般將其分為超聲反射法和超聲透射法兩大類(lèi)。對(duì)接收信號(hào)采集和處理,就可完成對(duì)缺陷的定性定量分析。.1.1 超聲反射檢測(cè)法的基本原理超聲反射法是基于超聲波探頭發(fā)射脈沖波到被測(cè)物內(nèi)部,使其在被測(cè)物內(nèi),最后通過(guò)觀察被測(cè)物內(nèi)部缺陷反射回波來(lái)判斷缺陷的有無(wú)和大小[19]。如果物完好無(wú)損,則只會(huì)出現(xiàn)始波和底面回波;如果被測(cè)物內(nèi)部中有一個(gè)小缺陷缺陷截面積小于聲束截面),則始波和底面回波之間就會(huì)有缺陷波出現(xiàn);如果物內(nèi)部中有一個(gè)大缺陷時(shí)(缺陷截面積大于聲束截面),那么超聲波束就會(huì)全缺陷所反射,最終只留下始波和缺陷波而無(wú)底波。圖 2-1 所示的就是不同缺的超聲反射回波信號(hào)示意圖:
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于總體平均經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解的語(yǔ)音增強(qiáng)算法研究[J]. 陳建明,楊龍. 計(jì)算機(jī)應(yīng)用與軟件. 2017(09)
[2]國(guó)內(nèi)外超聲相控陣檢測(cè)儀器性能測(cè)試評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)比較與分析[J]. 張君嬌,鄭暉,潘強(qiáng)華,朱雨虹,楊齊. 無(wú)損檢測(cè). 2017(05)
[3]基于EMD和小波熵閾值算法的超聲回波信號(hào)降噪[J]. 杜必強(qiáng),孫立江. 中國(guó)測(cè)試. 2017(01)
[4]改進(jìn)希爾伯特-黃變換分析波磨對(duì)列車(chē)時(shí)頻特征的影響[J]. 鄧小軍,曹源,張玉琢,李強(qiáng). 電子學(xué)報(bào). 2016(10)
[5]超聲探傷儀原理、計(jì)量及測(cè)量不確定度研究[J]. 張順良. 廈門(mén)科技. 2016(03)
[6]地震信號(hào)時(shí)頻分析中的希爾伯特黃變換研究[J]. 周竹生,羅勇濤. 物探化探計(jì)算技術(shù). 2016(01)
[7]基于GA的自適應(yīng)最稀疏時(shí)頻分析方法及應(yīng)用[J]. 李寶慶,程軍圣,吳占濤,彭延峰. 中國(guó)機(jī)械工程. 2016(01)
[8]基于雙邊濾波的信號(hào)邊界特征匹配與延拓[J]. 曹曉初,金弟,魯銀濤,王宗仁,王啟迪. 計(jì)算機(jī)科學(xué). 2015(S2)
[9]基于鏡像延拓和窗函數(shù)的端點(diǎn)效應(yīng)抑制方法[J]. 徐力彬,宋余慶,劉毅. 計(jì)算機(jī)工程. 2015(04)
[10]超聲相控陣檢測(cè)技術(shù)的發(fā)展及應(yīng)用[J]. 靳世久,楊曉霞,陳世利,黃玉秋,郭薇. 電子測(cè)量與儀器學(xué)報(bào). 2014(09)
博士論文
[1]大型鍛件超聲檢測(cè)方法及信號(hào)處理算法研究[D]. 馮志紅.天津工業(yè)大學(xué) 2016
碩士論文
[1]基于多特征數(shù)據(jù)融合的金屬缺陷超聲智能檢測(cè)研究[D]. 趙杰.華北電力大學(xué) 2016
[2]風(fēng)電機(jī)組的在線振動(dòng)監(jiān)測(cè)分析與可視化研究[D]. 高奪.華北電力大學(xué) 2016
[3]基于EMD的包絡(luò)相關(guān)算法研究[D]. 何經(jīng)偉.廣西師范大學(xué) 2015
[4]長(zhǎng)周期地震動(dòng)特性與高層框架結(jié)構(gòu)動(dòng)力響應(yīng)特征研究[D]. 李貞.西安建筑科技大學(xué) 2014
[5]基于局域波與遺傳神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的齒輪箱故障診斷[D]. 王紹敢.中北大學(xué) 2013
[6]基于時(shí)頻分析方法的超聲回波信號(hào)特征提取研究[D]. 于建明.內(nèi)蒙古大學(xué) 2013
[7]超聲波檢測(cè)鋼軌傷損及定位研究[D]. 李文超.中北大學(xué) 2013
[8]基于希爾伯特黃變換及其改進(jìn)方法的信號(hào)分析研究與應(yīng)用[D]. 李光輝.成都理工大學(xué) 2012
[9]基于時(shí)頻分析的高速電主軸軸承故障診斷技術(shù)研究[D]. 魏鵬.蘭州理工大學(xué) 2012
[10]HHT端點(diǎn)問(wèn)題抑制方法的研究[D]. 陸洋.昆明理工大學(xué) 2010
本文編號(hào):3393861
【文章來(lái)源】:安徽理工大學(xué)安徽省
【文章頁(yè)數(shù)】:73 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
大型設(shè)備檢測(cè)
1 緒論 選題背景與意義隨著現(xiàn)代科技和制造業(yè)的迅速發(fā)展,各種精密化、大型化和復(fù)雜化的機(jī)械設(shè)漸出現(xiàn),但同時(shí)惡劣的工作環(huán)境和高強(qiáng)度的作業(yè)也使得機(jī)械更容易產(chǎn)生各種的損傷,而存在的損傷肯定會(huì)影響設(shè)備性能的使用,也會(huì)降低其使用壽命,投入生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生了破損而未能及時(shí)予以檢測(cè),后果不堪設(shè)想,輕者會(huì)造大的經(jīng)濟(jì)損失,重者則會(huì)危及人身安全,因此,為了提高產(chǎn)品合格率、降低損失、確保生命財(cái)產(chǎn)安全,勢(shì)必要對(duì)機(jī)械設(shè)備進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)。
質(zhì)發(fā)生變化的特點(diǎn)來(lái)探測(cè)材料內(nèi)部缺陷的方法。當(dāng)探頭與被測(cè)物之間存在空,其反射率達(dá)到 100%。即便只是隔著一層薄薄的空氣,也會(huì)阻礙超聲波傳測(cè)物中。因此,超聲探頭與被測(cè)物之間必須有水或其它液體作為耦合劑。超收儀接收超聲波方式不同,一般將其分為超聲反射法和超聲透射法兩大類(lèi)。對(duì)接收信號(hào)采集和處理,就可完成對(duì)缺陷的定性定量分析。.1.1 超聲反射檢測(cè)法的基本原理超聲反射法是基于超聲波探頭發(fā)射脈沖波到被測(cè)物內(nèi)部,使其在被測(cè)物內(nèi),最后通過(guò)觀察被測(cè)物內(nèi)部缺陷反射回波來(lái)判斷缺陷的有無(wú)和大小[19]。如果物完好無(wú)損,則只會(huì)出現(xiàn)始波和底面回波;如果被測(cè)物內(nèi)部中有一個(gè)小缺陷缺陷截面積小于聲束截面),則始波和底面回波之間就會(huì)有缺陷波出現(xiàn);如果物內(nèi)部中有一個(gè)大缺陷時(shí)(缺陷截面積大于聲束截面),那么超聲波束就會(huì)全缺陷所反射,最終只留下始波和缺陷波而無(wú)底波。圖 2-1 所示的就是不同缺的超聲反射回波信號(hào)示意圖:
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于總體平均經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解的語(yǔ)音增強(qiáng)算法研究[J]. 陳建明,楊龍. 計(jì)算機(jī)應(yīng)用與軟件. 2017(09)
[2]國(guó)內(nèi)外超聲相控陣檢測(cè)儀器性能測(cè)試評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)比較與分析[J]. 張君嬌,鄭暉,潘強(qiáng)華,朱雨虹,楊齊. 無(wú)損檢測(cè). 2017(05)
[3]基于EMD和小波熵閾值算法的超聲回波信號(hào)降噪[J]. 杜必強(qiáng),孫立江. 中國(guó)測(cè)試. 2017(01)
[4]改進(jìn)希爾伯特-黃變換分析波磨對(duì)列車(chē)時(shí)頻特征的影響[J]. 鄧小軍,曹源,張玉琢,李強(qiáng). 電子學(xué)報(bào). 2016(10)
[5]超聲探傷儀原理、計(jì)量及測(cè)量不確定度研究[J]. 張順良. 廈門(mén)科技. 2016(03)
[6]地震信號(hào)時(shí)頻分析中的希爾伯特黃變換研究[J]. 周竹生,羅勇濤. 物探化探計(jì)算技術(shù). 2016(01)
[7]基于GA的自適應(yīng)最稀疏時(shí)頻分析方法及應(yīng)用[J]. 李寶慶,程軍圣,吳占濤,彭延峰. 中國(guó)機(jī)械工程. 2016(01)
[8]基于雙邊濾波的信號(hào)邊界特征匹配與延拓[J]. 曹曉初,金弟,魯銀濤,王宗仁,王啟迪. 計(jì)算機(jī)科學(xué). 2015(S2)
[9]基于鏡像延拓和窗函數(shù)的端點(diǎn)效應(yīng)抑制方法[J]. 徐力彬,宋余慶,劉毅. 計(jì)算機(jī)工程. 2015(04)
[10]超聲相控陣檢測(cè)技術(shù)的發(fā)展及應(yīng)用[J]. 靳世久,楊曉霞,陳世利,黃玉秋,郭薇. 電子測(cè)量與儀器學(xué)報(bào). 2014(09)
博士論文
[1]大型鍛件超聲檢測(cè)方法及信號(hào)處理算法研究[D]. 馮志紅.天津工業(yè)大學(xué) 2016
碩士論文
[1]基于多特征數(shù)據(jù)融合的金屬缺陷超聲智能檢測(cè)研究[D]. 趙杰.華北電力大學(xué) 2016
[2]風(fēng)電機(jī)組的在線振動(dòng)監(jiān)測(cè)分析與可視化研究[D]. 高奪.華北電力大學(xué) 2016
[3]基于EMD的包絡(luò)相關(guān)算法研究[D]. 何經(jīng)偉.廣西師范大學(xué) 2015
[4]長(zhǎng)周期地震動(dòng)特性與高層框架結(jié)構(gòu)動(dòng)力響應(yīng)特征研究[D]. 李貞.西安建筑科技大學(xué) 2014
[5]基于局域波與遺傳神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的齒輪箱故障診斷[D]. 王紹敢.中北大學(xué) 2013
[6]基于時(shí)頻分析方法的超聲回波信號(hào)特征提取研究[D]. 于建明.內(nèi)蒙古大學(xué) 2013
[7]超聲波檢測(cè)鋼軌傷損及定位研究[D]. 李文超.中北大學(xué) 2013
[8]基于希爾伯特黃變換及其改進(jìn)方法的信號(hào)分析研究與應(yīng)用[D]. 李光輝.成都理工大學(xué) 2012
[9]基于時(shí)頻分析的高速電主軸軸承故障診斷技術(shù)研究[D]. 魏鵬.蘭州理工大學(xué) 2012
[10]HHT端點(diǎn)問(wèn)題抑制方法的研究[D]. 陸洋.昆明理工大學(xué) 2010
本文編號(hào):3393861
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