冲击回波法检测混凝土结构

针对目前超声脉冲波检测混凝土结构缺陷的不足,系统地阐述了冲击回波法检测结构厚度和内部缺陷、表面开口裂缝深度的原理、试验设备、实验方法和检测混凝土结构的优越性.试验分析表明冲击回波法可检测只具有一个检测面的单层混凝土结构、检测深度也有显著的提高,受结构混凝土材料组分与结构状况差异的影响也较小.

超声底波成像方法研究

针对超声缺陷波成像检测的盲区问题,研究了利用超声底部回波信号进行成像的方法。采用缺陷波幅值成像、缺陷波深度成像和底波幅值成像三种成像方式对ZGS对比试块上的9个不同深度的2 mm平底孔进行了检测。对比试验表明,超声底波成像方法可用较低的系统增益检测出缺陷,也能检测出用缺陷波幅值成像方法时近表面盲区部位的缺陷,是缺陷信号幅值成像方法的有效补充。

激光超声的小波包能量分析

为了解决航空发动机原位裂纹的快速检测问题,得到特征信息与缺陷深度之间的关系,本文通过实验室已搭建的实验平台,使用激光器在一系列不同深度缺陷的航空铝板上激发激光超声信号,对收集到的信号进行小波去噪,通过小波包研究去噪后的反射回波信号的频带能量分布特征。结果表明:反射回波信号的能量主要集中于S80~S87频带;当缺陷深度为0.2 mm至0.4 mm时,能量主要集中在相邻的两个频带上;当缺陷深度为0.5 mm至0.7 mm时,能量主要集中在相间的两个频带上。该分析方法为超声信号定量表征表面微缺陷提供了一种思路,为今后从频带能量方面分析裂纹深度奠定了一定的基础。

基于冲击回波理论的混凝土裂缝深度测试试验研究

裂缝是混凝土结构常见的缺陷之一,对裂缝深度的评估是确定工程服役状况的关键。本文基于冲击回波理论对混凝土裂缝深度进行测试研究。研究成果表明:激震装置极为关键,钢球的直径越小,冲击接触时间就越短,而且有效振幅的频带越宽,但振幅的最大值就越小,反之亦然。混凝土的龄期和混凝土中的钢筋均对测试结果无显著影响。

互相关和高阶谱时延估计在混凝土板冲击反射法测量中的应用

介绍互相关时延估计和高阶谱时延估计的基本理论 ,分别用这两种方法对用双传感器测量混凝土板块波速和开口裂纹深度的数据进行了时间延迟估计 ,从两种方法的时间延迟估计结果比较可见 ,当存在相关高斯噪声时 。

提高抽油井液位测量深度和精度的方法

指出了目前回声测距法存在的问题,研究了影响回声测距法深度与精度的主要因素。通过数值模拟发现,高压喷注可在套管内产生能传播很远的低频宽脉冲声波,为提高测量深度找到了有效途径。在声速计算方面,采用信号短时自相关处理技术,明显提高了声速计算精度,进而提高了抽油井液位的测量精度。实际应用效果表明,使用高压喷注声源结合信号短时处理技术在提高回声测距法的深度和精度方面取得了一定突破,为这一方法的应用提供了参考。

超声端点反射法检测PBX表面裂纹深度

炸药件表面裂纹对其力学性能及爆轰性能具有重要影响,能否通过加工余量去除表面裂纹,关键在于裂纹深度的准确定量。本研究基于超声波端点反射基本原理,建立了奥克托今(HMX)基高聚物黏结炸药(PBX)表面裂纹深度定量检测方法。设计制作了不同深度裂纹的模拟试块,校验了超声端点反射法裂纹深度定量精度。发现实验测量重复性好,实测深度与真实深度之间的差值小于1.0 mm。对比了含自然裂纹的炸药件超声检测和微焦点CT成像技术检测结果。其裂纹深度结果一致性好,表明端点反射法测量裂纹深度是可靠的。分析了超声检测误差来源。结果表明,超声端点反射法检测的裂纹深度与其裂纹实际深度较接近,误差在±1.0 mm之内。

两部天气雷达回波高度测值的对比分析

文章通过对７１２雷达和７１６雷达回波资料的对比分析，阐明在测量回波高度和回波强度时，两部雷达存在较大差异的原因。

基于总传播误差法构建海底地形模型

为了提高多波束数据处理效率,克服趋势面法、中值滤波法等对海底地形细节的损坏,采用总传播误差法进行多波束数据处理、构建海底地形模型(DTM)。研究结果表明:总传播误差法以实测数据误差计算为基础,依据IHO标准设置滤波器进行粗差自动剔除,避免了人机交互式编辑主观性判断的干扰,数据处理速度是人机交互式编辑的5倍。总传播误差法依据水深变化设置可变网格,保证了地形模型具有较高的分辨率,很好地保留了地形细节。总传播误差模型具有更强的抗差性,适合于海底热液区等复杂地形环境研究。

热敏式双频测深仪在航道沙波研究中的应用

该文简单介绍了Innerspace 449 热敏式双频测深仪的功能和基本工作原理,并以实例说明Innerspace 449 热敏式双频测深仪在航道沙波研究中是一种直接快速有效的方法。利用Innerspace 449 热敏式双频测深仪和GPS( 全球定位系统) ,我们于1997 年3 月、7 月和8 月在长江口南港和南北槽主航道进行了走航观测,根据Innerspace 449 热敏式双频测深仪的记录结果,确认南港( 吴淞口以下) 上段航道在洪季正常风况下存在尺度较大的沙波群。而且,通过仪器记录分析,揭示了单个沙波和沙波群的一系列特征值,如沙波的分布、沙波几何特征、沙波指数、沙波对称性以及沙波运动与水流的关系等,为底沙运动、沙波研究和航道的开挖、维护提供了理论依据。

基于超声波的窄缝深度检测系统

提出了利用超声波扩散性进行矩形窄缝深度测量的原理,并在此基础上设计了以MSP430为控制核心的窄缝深度测量系统。该系统利用超声波的发射和接收完成矩形窄缝上下表面回波的识别,实现了矩形窄缝深度的测量。实验结果表明:利用超声波声束的扩散性可以实现矩形窄缝深度的测量,设计的窄缝深度测试系统成本低廉,窄缝深度在1 m内变化的测量精度可达到cm数量级,为特定环境条件下矩形窄缝深度测量提供了一种新的解决方案。

基于传感网络的公路积水深度测量系统的设计

针对大区域内路况信息较为复杂,外界干扰较大造成积水深度测量数据不够全面,实时性较差,测量误差大的问题,提出一种基于无线传感网络技术的公路积水深度测量系统的设计方法;使用射频发生器产生回波,根据传感器接受的回波反射测距数据,计算路面动态变化的水深度数据,采用误差补偿的软件设计方法,对采集的回波信息进行软件补偿,保证测量精度;实验结果证明,该系统能在不同的天气情况下对积水深度进行准确、全面的测量,精度达到77%。

傅里叶望远镜对实际有纵深目标成像的研究

为了实现傅里叶望远镜对有纵深的真实目标高分辨率成像,利用成像基本公式,采用先直观定性分析后计算机定量仿真的方式开展研究。原理分析得出米级纵深目标的回波最大延迟时间差为6.7 ns。定性分析指出信号周期远大于6.7 ns时,傅里叶望远镜可以对米级纵深目标成像;信号周期约为6.7 ns或则更小时,成像质量将严重下降。定量分析先给出回波最大延迟与信号周期比从0至1/8范围内的重构图像结果和Strehl值的比较,得出延迟与周期之比小于1/32时还能获得可识别目标重构图像的结论。然后再比较分块数分别为2、4和8时重构图像结果及Strehl值,得出在满足信号周期远大于最大延迟条件下,目标纵深变化对成像无影响的结论。通过对纵深在10 m以内目标的仿真研究,得出外差频率低于466 k Hz的信号可重构出可识别的目标图像的结论。

基于冲击回波深度谱的混凝土结构层析成像

针对混凝土缺陷检测,提出了一种基于冲击回波数据深度谱的层析成像方法。首先,在混凝土表面绘制网格,在网格上进行冲击回波测试,对记录的信号进行处理,以获得混凝土的频谱;然后,将频率谱转换为深度谱,将各点数据合并成三维数据体;最后,对数据体进行深度谱层析成像,构建任意截面的混凝土结构图像。通过数值模拟验证了该成像方法的有效性和可靠性,结果表明,深度谱层析成像可以成功地显示混凝土试件的内部裂缝。

基于X波段雷达回波图像相关性分析的浅海水深数值模拟与反演研究

根据描述有限水深的TMA海浪谱模型,对X波段雷达浅海区域海面回波进行了数值模拟;TMA海浪谱模型是深水JONSWAP谱的扩展,它能反映水深变化对海浪的影响。对利用X波段雷达回波图像相关性分析来反演浅海水深方法的适用条件以及性能进行了分析;该方法利用雷达对海杂波成像,结合回波图像之间理论与实际相关性之间差值累计量的最小值与水深的对应关系,可以得到雷达探测区域的水深信息。数值模拟以及水深反演结果表明:图像相关性方法在水深小于25 m时有较好的水深估算能力;但当水深大于25 m时,此方法会失去其水深反演能力。通过对模拟的图像进行水深提取,有效的验证了谱模型的准确性以及相关性方法的适用范围,为后续X波段雷达水深研究提供了很好的依据。

水运工程多波束测深作业要求的研究

对水运工程多波束测深作业要求中一系列的技术问题进行了深入研究。以满足波束脚印无缝衔接和探寻水底目标物为约束,分别给出了测船最大限速的计算式。通过数值分析探讨了目前几种常用多波束仪器测线布设的理论宽深比和实际宽深比。对影响多波束测深精度的五个重要参数:横摇偏角、纵摇偏角、艏摇偏角、时延、声速剖面等分别做了详细介绍,并且给出了它们各自的校准方法和改正式。

基于冲击回波法的大埋深桥梁桩基长度检测

徐州某地铁线在建设中需经过一座拥有大埋深桩基的桥梁,为了判断其对地铁隧道施工产生的影响,需要对桥梁桩基的长度进行无损检测。在现场检测之前先于实验室内,根据现场实际情况采用冲击回波法对亚克力棒进行了长度检测的模拟试验,得到的结果与实际长度基本吻合,验证了冲击回波法应用于桥梁桩基埋深测量的可行性,同时总结出了传感器的布置点与信号质量之间的关系;后于工程现场,使用冲击回波法对待测桥梁桩基的埋深进行了测量并阐述了数据分析方法。结果表明:冲击回波技术应用于大埋深桩基的长度检测中是可行的,当工况复杂,传统的检测方法失去了工作条件时,可以采用该技术,其具有误差低、快捷高效以及工作环境适应能力强等优点。

矿用钻孔深度测量仪的设计

设计了一种以STM32F103微控制器为控制核心,基于24位高精度模数转换器的钻孔深度测量仪器。利用弹性波回波测距原理,通过测量出钻孔中钻杆的长度,实现钻孔深度的快速、无损、准确的测量,主要用于井下瓦斯抽放钻孔、探放水钻孔等煤矿通防工作的施工验收。仪器小巧轻便,操作简单,单人即可完成测量工作,节约下井的人力物力,提高生产效率,最长测量长度可达250米,误差不超过1米。

康明斯曲轴淬火层深度的超声测试技术

传统的曲轴淬火层深度测试方法是金相抽检,不能满足汽车工业生产需要。因此,采用超声散射回波法对康明斯曲轴淬火层深度进行检测。实验室和现场检测结果表明,超声无损检测可取代有损的金相试验法测量曲轴淬火层深度,测量误差≤0.3 mm。