基于能量分析的激光超声波缺陷检测研究

介绍了一种基于能量分析的激光超声波检测技术,对表面带有圆孔缺陷的铝样品和带有方形凹槽缺陷的不锈钢材料进行激光超声波检测,详细分析了距离缺陷不同位置处的超声波信号能量分布情况,同时得到扫描区域内的能量分布图像。实验结果表明:采取该能量分布的激光超声波检测技术能直观、高效地检测出被检测材料表面的缺陷位置、形状、大小等信息,说明了这种基于能量分析的激光超声波检测技术能有效对试件表面缺陷进行检测。

激光超声波无损检测片剂硬度方法的研究

为了清楚地了解片剂的硬度与超声波速度之间的关系,利用激光照射到片剂上,通过测定出反射的声表面波速度,且对实验数据进行分析,从而得出片剂的硬度与声表面波速度之间的关系曲线。实验结果表明,随着片剂硬度的增加,反射的声表面波速度会减小。因此在片剂无损检测或在线快速检测等方面会有一定的研究价值。

基于光声效应的激光超声波检测技术

介绍了一种基于光声效应的激光超声波检测技术,该技术能够解决传统激光超声技术中激光激发超声波效率低的问题。为了实现对材料内部缺陷的检测,采用有限元分析方法对激光超声波在材料内部传播时与缺陷相互作用的过程进行了模拟仿真,并设计试验进行了验证。设计了一种OA探头来改善激光的激发效率,并使用该探头对铝试件内部缺陷进行了检测。结果表明:这种检测方法能够有效地检测出材料的内部缺陷。

激光超声波定向传输信道特性测试系统

为了增强激光超声波声频信号传输效率,实现激光超声波定向传输,设计一种基于双滑动窗算法的信道特性测试系统。分析激光超声波定向传输原理,选择双边带调制方式,依据Lighthill声散射原则,获取非线性相互作用后生成的差频波声压;通过计算空气非线性作用后差频声音声强,获取激光超声波声频定向传输效率参数,为构建系统创建先决条件;通过信道冲激响应检测算法,使用本地生成PN序列和接收信号生成的峰值,获得CIR矢量;在双滑动窗算法基础上确定门限值,判决区间端点方位,提升信道估计准确度;运用FPGA与DSP器件完成全数字DQPSK解调,采用模数转换板块与接口板块,实现信道特性测试系统构建。仿真结果表明,设计的系统可有效提高激光超声波声频信道的传输精度,且系统数据接收效率较高,拥有很强的实用性与鲁棒性。

激光超声波可视化检测在气缸套检测中的应用

介绍了激光超声波可视化检测技术,综述了气缸套的工作原理及形成缺陷的原因,在此基础上通过实验运用LUVI技术检查气缸套的缺陷,并对实验结果进行分析.最后指出了激光超声波可视化无损检测的应用领域和发展前景.

激光超声波探测中的智能感应设备的优化设计

传统感应设备通常采用接触式的方法检测超声波,抗噪性能差,容易对被检测物体造成损坏,并且检测效率较低。因此,设计基于光纤干涉仪的智能感应设备,其采用上位机调控步进机的转速,通过步进电机带动光纤干涉仪精确运动检测物体超声波,光纤干涉仪将采集的超声波数据通过数据采集器反馈给上位机,通过上位机进行数据的显示、保存和分析。给出了设备软件上位机功能设计流程,对感应设备中的光纤干涉仪检测过程进行分析,获取待测物体的位移。实验结果说明,设计的智能感应设备可检测物体中激光激发的超声表面波,对物体表面声波的传播速度和位移进行测量。

激光超声波双系统摊铺机在混凝土桥面铺装施工中的应用

混凝土桥面铺装是指铺筑在行车道板(即梁体)上的混凝土调平层,用以保护行车道板,防止雨水侵入梁体,并分散车辆轮重的集中荷载。其常规施工采用三辊轴摊铺机或振捣梁摊铺,再通过精铣刨进行精确控制标高及平整度。而激光超声波双系统摊铺机进行桥面铺装时,则通过接触式超声波或激光(主要用于直线段)控制系统精确控制高程,一次性摊铺、振捣、平整桥面铺装,能够减少机械及人工的使用,并缩短工期。

激光超声波桁架摊铺机桥面铺装施工技术

工程机械设备制造技术的飞速发展,助推施工技术的进步,尤其在高速公路桥梁桥面铺装摊铺与整平方向,其中激光超声波桁架摊铺机在整幅快速摊铺、整平方面的独特优势,在工程实践上得到越来越广泛的应用。在实际施工过程中,应用该技术一方面能够全面提升施工质量和精度,解决为人为操作施工带来的不确定因素,同时大大提升了施工标准化程度,为后期工程交付验收打下良好基础,提升工程的社会效益和经济效益。

超声仿真技术和激光超声波可视化技术在核反应堆压力容器安全端窄间隙焊缝超声波检测能力验证中的应用

为了对某核反应堆压力容器安全端与主管道连接窄间隙焊缝的超声波检测能力进行补充能力验证,将超声仿真技术和激光超声波可视化技术应用于安全端与主管道窄间隙焊缝的能力验证,作为技术论证的方法和手段。对检测工艺的超声声场分布覆盖范围、超声波对缺陷的响应以及超声波声束在焊缝中的动态传播规律进行试验。结果表明:超声仿真技术和激光超声可视化技术可应用于能力验证的技术论证过程,节省验证的流程和降低了验证的成本,验证了检测工艺的合理性和可应用性。

基于Hilbert变换的激光超声波成像技术在缺陷检测中的应用

介绍了一种基于Hilbert变换的激光超声波传播图像方法,通过采用脉冲激光器在被测材料表面产生超声波信号,对接收的超声波信号进行Hilbert变换,并详细分析了超声波信号在被检测材料表面传播的时域波形图,最后利用超声波成像技术将超声波信号在被测材料的传播过程进行图像显示。实验结果表明:采取Hilbert对超声波信号进行变换的方法不仅能有效地提取超声波信号在缺陷处传播的信息,还能从超声波传播的图像中直观、高效地检测出表面缺陷的形状、大小及分布情况。因此,提出的Hilbert变换的激光超声波成像技术为工业中缺陷的定量检测提供了方法。

6061铝合金超声波辅助激光焊接变形控制研究

为了解决6061铝合金在激光焊接过程中出现的易变形、变形大的问题,采用施加超声波以辅助焊接的方法,以1mm厚的6061铝合金薄板为研究对象展开超声波辅助激光焊接试验,探究超声波对6061铝合金焊接变形的抑制作用;利用单因素试验方法分析了超声波功率对焊接变形的影响规律,设计包括超声波功率、激光功率、焊接速率、离焦量、保护气流量在内的五因素五水平正交试验,分析了超声波功率以及常规焊接参量分别对焊接变形的影响程度,并获得了能够得到最小变形的工艺参量组合。结果表明,焊接变形会随着超声波功率的增加而减小,超声波功率800W时较无超声情况下试件的挠曲变形及角变形分别减小了51.27%和51.46%;同时,当激光功率为1000W、焊接速率为5m/min、离焦量为+1mm、保护气流量为15L/min、超声波功率为800W时,可以获得变形最小的试件,所得到的试件挠曲变形量为0.42mm,角变形量为0.26mm。此研究为超声波辅助焊接在控制薄板焊接变形方面的应用提供了一定的工艺和理论参考。

基于激光超声波探测的户外运动器械磨损程度检测

现有检测方法得到磨损特征数据群体数量较大,在利用该数据群体判断户外运动器械磨损程度时,干扰数据组较多,导致实际检测得到的磨损误差较大,针对该问题,设计一种基于激光超声波探测的户外运动器械磨损程度检测方法。选取激光光源发射位置后,构建一个三角几何关系,设定激光超声波探测范围,固定户外运动器械体积参数后,重建器械的成像边界,提取只含磨损特征像素点的数据集,计算像素点的灰度值后,采用Harris小波特征表示磨损特征的矢量后,使用得到的倍数特征关系,判断器械实际的磨损程度。准备已知参数的激光超声波探测仪,随机选定一个器械搭建实验平台,分别使用两种现有检测方法以及设计的检测方法进行检测,结果表明:设计的检测方法得到磨损误差最小。

激光超声技术在钢轨探伤中的应用研究

传统的钢轨高速探伤车探伤速度难以再提高。基于先进的激光超声探伤理论,提出了将激光超声技术应用到钢轨探伤,详细论述了其探伤机理,对激光超声探伤系统进行了设计。分析结果表明,激光超声探伤技术在钢轨探伤领域有较大的可行性和发展潜力。

光纤斐索干涉仪在激光超声表面波探测中的应用

基于斐索干涉原理建立了可用于nm量级微位移测量的光纤式斐索干涉仪，并将其应用于激光激发超声表面波的非接触光学探测。在实验上，测量了脉冲激光在铝块表面上激发的超声表面波波形，根据波形算得瑞利波在铝中的传播速度为2．97×10^3m/s，与理论值2．93×10^3m／s相比，偏差小于2％。实验结果表明光纤式斐索干涉仪是非接触探测激光超声表面波的一种有效途径。

超声辅助激光连接金属与塑料试验分析

采用响应曲面设计方法 RSM (Response Surface Methodology)对超声辅助激光焊接钛和聚对苯二甲酸乙二酯(PET)的参数进行优化,主要研究了激光功率、超声振幅和间歇性超声作用时间对接头强度,气泡缺陷及焊接过渡层厚度的影响.并利用X射线光电子能谱仪(XPS)分析了超声波作用时间和振幅对连接界面有益化学键形成的影响.结果表明,激光功率、超声振幅和超声作用时间对焊接强度的影响规律是相同的,即在达到最大值之后,随着参数值的增加而减小.当激光功率为60 W时,超声波作用时间或超声波振幅的增大都会促进Ti-C键的生成,使焊接过渡层厚度增加.试验还表明,当激光功率小于65 W时,辅助超声波的引入可以引起气泡流动,有效减小气泡缺陷.

基于柱状金属材料表面激光激发超声波的有限元分析

基于热弹激发机制,建立了激光在圆柱侧面激发超声波的有限元模型,研究了在不同厚度及不同曲率半径下铝质圆柱(管)中头波的传播规律,分析了头波的传播特性。模拟结果表明:头波在柱体内部一定角度范围(临界角)内产生,并以略大于瑞利波的速度沿直线传播,在传播过程中逐渐远离瑞利波,并向纵波逼近;临界角(最大振幅处)的正弦值近似等于柱体中瑞利波与纵波的波速之比;在界面处,一部分头波渗透出来沿周向传播,并迅速衰减,另一部分则发生反射,沿直线传播至界面处渗出,没有发生明显的衰减。