空气耦合超声检测系统开发与测试

发布时间：2021-07-05 16:44

　　信噪比是影响空气耦合超声技术检测性能的重要因素。为将脉冲压缩技术引入空气耦合超声检测技术中以提高信噪比,借助虚拟仪器、信号采集与处理、传感器等技术开发了一套空气耦合超声检测系统。系统以LabVIEW程序前面板为用户界面,可实现超声发射信号产生、接收信号处理与扫查成像控制的功能。利用该系统进行了与专用商业设备（NCA1000）对比的换能器收发性能测试试验,有机玻璃试块声速测量试验及碳纤维增强复合材料缺陷成像试验,试验结果表明系统参数设置灵活,具有较高的精度并可实现空气耦合超声检测的声速测量与缺陷成像功能,具有较好的应用前景。 

【文章来源】：电子测量技术. 2020,43(15)

【文章页数】：5 页

【部分图文】：

线性与非线性扫频Chirp信号的时域与频域表征

式中:W是窗口序列。本系统内置了Hanning窗、Elliptical-Turkey等多种类型的窗函数可按需选择。图4为加Hanning窗后线性扫频信号(时长:40 μs,起始频率:100 kHz,带宽:300 kHz)及其频谱,可见窗的使用去除了信号频谱顶端的波纹。3.2 信号采集与处理模块

所开发系统的硬件如图1所示。系统的主要载体NI PXI(NI-PXI1042)系统,该系统具有模块化的结构,可实现诸如数据采集、处理及复用等功能,并可按需方便扩展。系统采用电容式微机电加工空气耦合换能器(中心频率:400 kHz, 带宽:600 kHz)用于超声的激发与接收。为增大传输超声信号的功率,系统采用40 W的功率放大器(VN Instrument)。超声激励信号由系统软件生成,经数模(D/A)转换后由功率放大器进行放大后激励超声换能器。接收信号经Cooknell CA6/C 电荷放大器转换放大后,经模数(A/D)转换器采集,经由PXI系统中用户自定义的各类信号调理和脉冲压缩算法处理后输出。

【参考文献】：
期刊论文
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硕士论文
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本文编号：3266444