超声相控阵成像系统技术研究及软件实现

发布时间：2017-06-26 02:03

  本文关键词：超声相控阵成像系统技术研究及软件实现，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：超声相控阵技术凭借其独特的优势被广泛应用在工业的各个领域,如何提高相控阵技术水平以及如何将理论技术应用在实际检测中一直是亟待解决的问题。本文基于相控阵理论知识,对超声相控阵成像系统的关键技术进行分析,并设计实现相控阵成像软件系统,配合硬件板卡,完成一套完整的超声相控阵成像系统。本文基于超声声场的研究,对影响超声声场分布特性的相关参数进行分析。相控阵探头的各种参数直接影响着声束的指向性,聚焦技术的设计直接影响着聚焦特性,本文对探头的参数和聚焦技术进行优化设计,从而达到良好的偏转聚焦效果。本文构架出一个完整的超声相控阵成像系统,主要侧重于软件系统的设计。运用MFC的框架技术设计软件界面,采用模块化思想对整个检测系统进行功能划分。本系统划分成主控模块、参数设置、数据处理、数据通信和成像显示五大模块,采用多线程技术完成数据采集、数据处理和成像显示,成功实现扇形扫描显示,并能结合硬件系统完成实际的检测。本文运用设计的超声相控阵成像系统对B型标准相控阵试块进行一系列检测实验。通过改变相控阵探头的孔径和聚焦深度进行不同条件下的线性扫描和扇形扫描,并对图像中的缺陷进行定性分析;成像系统的性能指标基本符合GBT29302-2012无损检测仪器相控阵超声检测系统标准,由此可以验证本相控阵成像系统的可靠性。
【关键词】：超声相控阵 声场 参数优化 成像系统 定性分析
【学位授予单位】：南京航空航天大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TB559
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-12
• 注释表12-13
• 缩略词13-14
• 第一章 绪论14-20
• 1.1 研究背景及意义14-15
• 1.2 国内外研究现状15-19
• 1.2.1 超声相控阵技术的现状15-17
• 1.2.2 超声相控阵成像系统现状17-19
• 1.3 本文研究内容19-20
• 第二章 超声相控阵技术理论基础及系统结构20-29
• 2.1 超声相控阵原理概述20-22
• 2.1.1 相控阵发射和接收20-21
• 2.1.2 扫描模式21-22
• 2.2 延迟时间的计算22-24
• 2.2.1 聚焦22-23
• 2.2.2 偏转聚焦23-24
• 2.3 超声相控阵成像系统结构组成24-26
• 2.3.1 硬件系统25-26
• 2.3.2 软件系统26
• 2.4 超声相控阵成像的质量评价26-28
• 2.5 本章小结28-29
• 第三章 系统技术研究及仿真分析29-47
• 3.1 相控阵声场研究29-33
• 3.1.1 声场分布29-30
• 3.1.2 声场指向性30-33
• 3.2 相控阵阵列探头设计33-40
• 3.3 聚焦技术40-46
• 3.3.1 聚焦声束特性分析40-44
• 3.3.2 动态聚焦技术44-45
• 3.3.3 聚焦方式对比45-46
• 3.4 本章小结46-47
• 第四章 软件系统设计及功能实现47-61
• 4.1 超声相控阵软件系统47-50
• 4.1.1 系统总体设计47-48
• 4.1.2 各模块功能设计48-50
• 4.2 关键技术实现50-60
• 4.2.1 参数设置模块设计实现50-52
• 4.2.2 主控模块设计实现52-54
• 4.2.3 数据处理模块设计实现54-57
• 4.2.4 成像显示模块设计实现57-60
• 4.3 本章小结60-61
• 第五章 系统测试与验证61-72
• 5.1 实验系统搭建61-62
• 5.2 系统功能验证62-68
• 5.2.1 线性扫描62-66
• 5.2.2 扇形扫描66-68
• 5.3 系统性能评价68-71
• 5.4 本章小结71-72
• 第六章 总结与展望72-74
• 6.1 总结72-73
• 6.2 展望73-74
• 参考文献74-78
• 致谢78-79
• 在学期间的研究成果及发表的学术论文79

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

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本文编号：484345