相控陣超聲缺陷檢測信號(hào)處理研究.pdf

1、超聲相控陣技術(shù)因其掃查速度快、聲束控制靈活、檢測靈敏度高、適用范圍廣等多項(xiàng)優(yōu)點(diǎn)而被推廣使用，并逐漸成為國際無損檢測領(lǐng)域研究熱點(diǎn)。本文以相控陣超聲缺陷檢測信號(hào)處理相關(guān)技術(shù)為主線，先從硬件和軟件方面實(shí)現(xiàn)超聲信號(hào)的獲取，為自主研發(fā)超聲相控陣設(shè)備奠定了基礎(chǔ)；緊接著對(duì)缺陷信號(hào)的處理方法進(jìn)行了研究和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，最后將分形技術(shù)應(yīng)用于提取近表面缺陷信號(hào)特征并實(shí)現(xiàn)缺陷識(shí)別。
　　相控陣超聲缺陷檢測中首先要實(shí)現(xiàn)的是聲波的相控發(fā)射與接收，本文建立了帶楔塊

2、超聲相控陣檢測的聲束偏轉(zhuǎn)和聲束聚焦模型，并計(jì)算兩種模型的延遲法則，通過仿真說明了延遲法則相控技術(shù)對(duì)聲束合成的影響，分析了超聲相控陣缺陷檢測的成像方法。
　　為實(shí)現(xiàn)缺陷信號(hào)的獲取，提出了基于FPGA嵌入式處理器的超聲信號(hào)采集方案，通過在FPGA內(nèi)部構(gòu)建以Nios II軟核為處理器的片上可編程系統(tǒng)（SOPC， System On a Programmable Chip），實(shí)現(xiàn)對(duì)超聲信號(hào)采集A/D芯片以及信號(hào)傳輸U(kuò)SB芯片的控制，構(gòu)建了

3、嵌入式超聲信號(hào)采集平臺(tái)。
　　針對(duì)全矩陣捕獲（FMC, Full Matrix Capture）這一獲取缺陷全面信息的掃查方式，對(duì)Multi2000系統(tǒng)進(jìn)行軟件開發(fā)以獲取全矩陣數(shù)據(jù)，提出了運(yùn)用全聚焦成像算法（TFM, Total Focusing Methods）對(duì)全矩陣數(shù)據(jù)進(jìn)行后處理。為排除實(shí)驗(yàn)外界干擾對(duì)算法驗(yàn)證的影響，仿真了全矩陣捕獲過程。對(duì)獲得的仿真和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分別用平面B掃、聚焦B掃和TFM的成像方法處理，結(jié)果表明，全聚焦成