固體材料密度超聲檢測技術(shù)研究.pdf

1、材料的檢測與評價對于控制和改進生產(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、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)點外，還具有聲束細、聲能集中、分辨力和信噪比高等優(yōu)點，并且可以得到缺陷的橫截面圖，有望實現(xiàn)對缺陷的尺寸和形狀的準確分析，并結(jié)合缺陷的分布狀態(tài)判定缺陷的性質(zhì)，為改進制備工藝提供參考。因此本文就在研究超

2、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，進而對固體材料進行缺陷檢測。本文在深入研究超聲波信號波動特性的基礎(chǔ)上，通過超聲信號波動方程探尋聲速與密度直接的關(guān)系，進而繪制二維密度圖來直觀地對材料進行缺陷評價。同時通過對超聲探傷系統(tǒng)進行了改進——用CPLD實時處理系統(tǒng)代替原來的超聲信號采集卡，不但實現(xiàn)了速度快、測量精度高的優(yōu)點，而且極大地提高了其測量速度，完全滿足了實時性的要求。主要從以下幾個方面的內(nèi)容進行了研究和探

3、討： 1、對超聲信號波動特性進行了理論研究分析，推導了密度和波速之間的關(guān)系，為實驗設(shè)計奠定理論基礎(chǔ)。 2、通過對超聲檢測技術(shù)實現(xiàn)方法的比較，確定本課題采用水浸脈沖反射方法進行超聲探傷。 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法進行聲速的測量，并且在此基礎(chǔ)上，設(shè)計出來了測量模型。 4、為了實現(xiàn)系統(tǒng)實時性的要求，應(yīng)用CPLD方法對固

4、體材料密度超聲檢測系統(tǒng)核心部分——實時處理系統(tǒng)進行了設(shè)計，另外對于各個模塊的功能進行了詳細的說明和仿真，通過其波形圖的輸出，可以看出所設(shè)計系統(tǒng)的可行性。 5、在所設(shè)計的超聲檢測系統(tǒng)的基礎(chǔ)之上，對非金屬材料——玻璃板進行了實驗，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)系對材料缺陷進行檢測的方法也進行了進一步的證明。 6、通過使用CPLD實時處理系統(tǒng)對數(shù)據(jù)進行采集和