水浸超聲探頭頻率、聲場特性的分析及測定研究.pdf

1、本文以水浸超聲探頭為研究對象，對探頭的頻率和聲場特性進(jìn)行分析，并在自主開發(fā)“水浸超聲C掃描自動(dòng)檢測裝置”的基礎(chǔ)上，運(yùn)用時(shí)頻域分析技術(shù)和可視化技術(shù)，構(gòu)建超聲數(shù)字頻譜分析系統(tǒng)和超聲聲場掃描系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對超聲探頭的頻率特性和聲場特性參數(shù)進(jìn)行測定。本文主要研究內(nèi)容如下： 第一章闡述了檢測超聲壓電換能器的發(fā)展?fàn)顩r和水浸超聲探頭的結(jié)構(gòu)、性能指標(biāo)及影響，結(jié)合論文的工程背景和所要實(shí)現(xiàn)的功能，論述了論文研究的重要意義和內(nèi)容。 第二章分析了圓

2、形活塞式探頭的輻射聲場，為探頭的頻率、聲場特性分析和性能測定提供理論基礎(chǔ)。并從超聲檢測仿形測量超聲測距、AVG缺陷定量以及水浸聚焦探頭斜入射二次焦點(diǎn)的確定三個(gè)方面，闡述探頭的性能如何影響檢測結(jié)果，并進(jìn)行分析研究，有利于提高缺陷檢測的定位和定量。 第三章以美國材料實(shí)驗(yàn)學(xué)會(huì)發(fā)布的ASTM E1065-99(Reapproved 2003)“評估超聲探頭特性的標(biāo)準(zhǔn)指南”為參考標(biāo)準(zhǔn)，提出超聲數(shù)字頻譜分析方法和球靶法分別測量探頭的頻率和聲

3、場特性，并對關(guān)鍵技術(shù)(超聲數(shù)字頻譜分析系統(tǒng)模型構(gòu)建、時(shí)頻域分析技術(shù)、波形自動(dòng)跟蹤和可視化技術(shù))進(jìn)行研究，最后給出測量的注意事項(xiàng)和檢測步驟。 第四章采用“PC+運(yùn)動(dòng)控制卡+可編程超聲控制卡”體系結(jié)構(gòu)的超聲探頭頻率、聲場自動(dòng)檢測系統(tǒng)，確定并設(shè)計(jì)了機(jī)械系統(tǒng)和運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)、超聲信號(hào)的觸發(fā)與采集系統(tǒng)、數(shù)據(jù)處理模塊和顯示輸出模塊，有效解決了探頭相對球靶作自動(dòng)掃查的運(yùn)動(dòng)控制問題和超聲信號(hào)的觸發(fā)與采集的控制問題，實(shí)現(xiàn)超聲探頭頻率、聲場特性指標(biāo)的