超声无损检测信号处理方法的研究
发布时间：2021-09-12 08:03
设备金属板是机械设备的关键部位,其质量直接影响到机械设备的运行可靠性,需要对金属板内部可能存在的白点、和夹杂等缺陷进行检测。超声无损检测因具有检测准确率高、检测装置成本低、对人体及周遭环境无害等优点,适合用于机械设备板内部缺陷的检测,超声无损检测领域中的主要课题就是对超声信号处理方法的研究。超声缺陷回波信号是一种时变信号,具有非线性、非平稳性特征,传统傅里叶变换主要用于处理线性、平稳性信号,而以傅里叶变换为基础的相关变换如快速傅里叶变换、小波变换都具有傅里叶分析信号的局限性,因此课题主要研究了Hilbert-Huang变换分析方法,使用Hilbert-Huang变换对实验中机械设备板型缺陷信号进行处理,对处理过程中存在的问题进行了一系列相关研究:首先,论述了超声无损检测基本原理和超声波的传播特性,并利用这些特性推导出相应的检测方法对机械设备进行检测,分析了机械设备常出现的缺陷、位置及其原因,并对其超声缺陷信号进行了定性、定量和定位分析。其次完成了模拟超声检测机械设备的系统搭建,实验中主要采集了四种不同深度的缺陷信号,对其时域波形进行了分析,由于时域波形提供信息能力有限,将其拓展至时频域...
【文章来源】：安徽理工大学安徽省
【文章页数】：73 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
大型设备检测
1 绪论 选题背景与意义随着现代科技和制造业的迅速发展，各种精密化、大型化和复杂化的机械设渐出现，但同时恶劣的工作环境和高强度的作业也使得机械更容易产生各种的损伤，而存在的损伤肯定会影响设备性能的使用，也会降低其使用寿命，投入生产过程中产生了破损而未能及时予以检测，后果不堪设想，轻者会造大的经济损失，重者则会危及人身安全，因此，为了提高产品合格率、降低损失、确保生命财产安全，势必要对机械设备进行实时检测。
质发生变化的特点来探测材料内部缺陷的方法。当探头与被测物之间存在空，其反射率达到 100%。即便只是隔着一层薄薄的空气，也会阻碍超声波传测物中。因此，超声探头与被测物之间必须有水或其它液体作为耦合剂。超收仪接收超声波方式不同，一般将其分为超声反射法和超声透射法两大类。对接收信号采集和处理，就可完成对缺陷的定性定量分析。.1.1 超声反射检测法的基本原理超声反射法是基于超声波探头发射脉冲波到被测物内部，使其在被测物内，最后通过观察被测物内部缺陷反射回波来判断缺陷的有无和大小[19]。如果物完好无损，则只会出现始波和底面回波；如果被测物内部中有一个小缺陷缺陷截面积小于声束截面），则始波和底面回波之间就会有缺陷波出现；如果物内部中有一个大缺陷时（缺陷截面积大于声束截面），那么超声波束就会全缺陷所反射，最终只留下始波和缺陷波而无底波。图 2-1 所示的就是不同缺的超声反射回波信号示意图：
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于总体平均经验模态分解的语音增强算法研究[J]. 陈建明,杨龙. 计算机应用与软件. 2017(09)
[2]国内外超声相控阵检测仪器性能测试评价标准比较与分析[J]. 张君娇,郑晖,潘强华,朱雨虹,杨齐. 无损检测. 2017(05)
[3]基于EMD和小波熵阈值算法的超声回波信号降噪[J]. 杜必强,孙立江. 中国测试. 2017(01)
[4]改进希尔伯特-黄变换分析波磨对列车时频特征的影响[J]. 邓小军,曹源,张玉琢,李强. 电子学报. 2016(10)
[5]超声探伤仪原理、计量及测量不确定度研究[J]. 张顺良. 厦门科技. 2016(03)
[6]地震信号时频分析中的希尔伯特黄变换研究[J]. 周竹生,罗勇涛. 物探化探计算技术. 2016(01)
[7]基于GA的自适应最稀疏时频分析方法及应用[J]. 李宝庆,程军圣,吴占涛,彭延峰. 中国机械工程. 2016(01)
[8]基于双边滤波的信号边界特征匹配与延拓[J]. 曹晓初,金弟,鲁银涛,王宗仁,王启迪. 计算机科学. 2015(S2)
[9]基于镜像延拓和窗函数的端点效应抑制方法[J]. 徐力彬,宋余庆,刘毅. 计算机工程. 2015(04)
[10]超声相控阵检测技术的发展及应用[J]. 靳世久,杨晓霞,陈世利,黄玉秋,郭薇. 电子测量与仪器学报. 2014(09)
博士论文
[1]大型锻件超声检测方法及信号处理算法研究[D]. 冯志红.天津工业大学 2016
硕士论文
[1]基于多特征数据融合的金属缺陷超声智能检测研究[D]. 赵杰.华北电力大学 2016
[2]风电机组的在线振动监测分析与可视化研究[D]. 高夺.华北电力大学 2016
[3]基于EMD的包络相关算法研究[D]. 何经伟.广西师范大学 2015
[4]长周期地震动特性与高层框架结构动力响应特征研究[D]. 李贞.西安建筑科技大学 2014
[5]基于局域波与遗传神经网络的齿轮箱故障诊断[D]. 王绍敢.中北大学 2013
[6]基于时频分析方法的超声回波信号特征提取研究[D]. 于建明.内蒙古大学 2013
[7]超声波检测钢轨伤损及定位研究[D]. 李文超.中北大学 2013
[8]基于希尔伯特黄变换及其改进方法的信号分析研究与应用[D]. 李光辉.成都理工大学 2012
[9]基于时频分析的高速电主轴轴承故障诊断技术研究[D]. 魏鹏.兰州理工大学 2012
[10]HHT端点问题抑制方法的研究[D]. 陆洋.昆明理工大学 2010
本文编号：3393861
【文章来源】：安徽理工大学安徽省
【文章页数】：73 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
大型设备检测
1 绪论 选题背景与意义随着现代科技和制造业的迅速发展，各种精密化、大型化和复杂化的机械设渐出现，但同时恶劣的工作环境和高强度的作业也使得机械更容易产生各种的损伤，而存在的损伤肯定会影响设备性能的使用，也会降低其使用寿命，投入生产过程中产生了破损而未能及时予以检测，后果不堪设想，轻者会造大的经济损失，重者则会危及人身安全，因此，为了提高产品合格率、降低损失、确保生命财产安全，势必要对机械设备进行实时检测。
质发生变化的特点来探测材料内部缺陷的方法。当探头与被测物之间存在空，其反射率达到 100%。即便只是隔着一层薄薄的空气，也会阻碍超声波传测物中。因此，超声探头与被测物之间必须有水或其它液体作为耦合剂。超收仪接收超声波方式不同，一般将其分为超声反射法和超声透射法两大类。对接收信号采集和处理，就可完成对缺陷的定性定量分析。.1.1 超声反射检测法的基本原理超声反射法是基于超声波探头发射脉冲波到被测物内部，使其在被测物内，最后通过观察被测物内部缺陷反射回波来判断缺陷的有无和大小[19]。如果物完好无损，则只会出现始波和底面回波；如果被测物内部中有一个小缺陷缺陷截面积小于声束截面），则始波和底面回波之间就会有缺陷波出现；如果物内部中有一个大缺陷时（缺陷截面积大于声束截面），那么超声波束就会全缺陷所反射，最终只留下始波和缺陷波而无底波。图 2-1 所示的就是不同缺的超声反射回波信号示意图：
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于总体平均经验模态分解的语音增强算法研究[J]. 陈建明,杨龙. 计算机应用与软件. 2017(09)
[2]国内外超声相控阵检测仪器性能测试评价标准比较与分析[J]. 张君娇,郑晖,潘强华,朱雨虹,杨齐. 无损检测. 2017(05)
[3]基于EMD和小波熵阈值算法的超声回波信号降噪[J]. 杜必强,孙立江. 中国测试. 2017(01)
[4]改进希尔伯特-黄变换分析波磨对列车时频特征的影响[J]. 邓小军,曹源,张玉琢,李强. 电子学报. 2016(10)
[5]超声探伤仪原理、计量及测量不确定度研究[J]. 张顺良. 厦门科技. 2016(03)
[6]地震信号时频分析中的希尔伯特黄变换研究[J]. 周竹生,罗勇涛. 物探化探计算技术. 2016(01)
[7]基于GA的自适应最稀疏时频分析方法及应用[J]. 李宝庆,程军圣,吴占涛,彭延峰. 中国机械工程. 2016(01)
[8]基于双边滤波的信号边界特征匹配与延拓[J]. 曹晓初,金弟,鲁银涛,王宗仁,王启迪. 计算机科学. 2015(S2)
[9]基于镜像延拓和窗函数的端点效应抑制方法[J]. 徐力彬,宋余庆,刘毅. 计算机工程. 2015(04)
[10]超声相控阵检测技术的发展及应用[J]. 靳世久,杨晓霞,陈世利,黄玉秋,郭薇. 电子测量与仪器学报. 2014(09)
博士论文
[1]大型锻件超声检测方法及信号处理算法研究[D]. 冯志红.天津工业大学 2016
硕士论文
[1]基于多特征数据融合的金属缺陷超声智能检测研究[D]. 赵杰.华北电力大学 2016
[2]风电机组的在线振动监测分析与可视化研究[D]. 高夺.华北电力大学 2016
[3]基于EMD的包络相关算法研究[D]. 何经伟.广西师范大学 2015
[4]长周期地震动特性与高层框架结构动力响应特征研究[D]. 李贞.西安建筑科技大学 2014
[5]基于局域波与遗传神经网络的齿轮箱故障诊断[D]. 王绍敢.中北大学 2013
[6]基于时频分析方法的超声回波信号特征提取研究[D]. 于建明.内蒙古大学 2013
[7]超声波检测钢轨伤损及定位研究[D]. 李文超.中北大学 2013
[8]基于希尔伯特黄变换及其改进方法的信号分析研究与应用[D]. 李光辉.成都理工大学 2012
[9]基于时频分析的高速电主轴轴承故障诊断技术研究[D]. 魏鹏.兰州理工大学 2012
[10]HHT端点问题抑制方法的研究[D]. 陆洋.昆明理工大学 2010
本文编号：3393861
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