超声渡越时差法检测图像中裂纹端部信号的识别

利用超声渡越时差法(Time of flight diffraction,TOFD)对含有人工内部裂纹的铝合金试块进行检测。为了提高检测精度,对低分辨率双曲线特征的B扫描图像进行处理。根据超声TOFD法的检测特点,建立B扫描图像合成孔径聚焦(Synthetic aperture focusing technique,SAFT]重建的数学模型,实现图像的增强处理。灰度极值检测的预处理提高了图像纵向时间分辨率;后继的SAFT处理有效地抑制图像中的冗余信息,提高缺陷的横向方位分辨率,从而提出一种灰度极值检测与SAFT相结合的B扫描图像处理方法。为了减少SAFT算法的计算时间,采用加运算窗处理,并确定合适的运算窗宽度。结果表明,该方法能有效地增强图像中检测目标,进而能够准确、快速地检测出裂纹上、下端部在模拟试块中的位置。

FPGA的超声渡越时间测量系统设计

传统的超声波渡越时间测量方法有许多不足之处,如测量精度不高、需要手动保存数据等。针对以上问题,本文提出了基于FPGA的超声渡越时间测量系统,以FPGA为主控、MS1022为测量核心,采用脉冲计数法和粗测量与精测量相结合的时差法测量超声渡越时间,再经格拉布斯准则处理,剔除粗大误差,处理后的数据在上位机实时显示并自动保存。测试结果表明,系统分辨率可达到0.01μs、误差率在1%左右,且具有体积小、使用灵活等优点,可广泛应用于相关领域。

超声造影微泡肝内渡越时间在评估慢性乙型肝炎患者肝纤维化中的价值

目的探讨超声造影微泡肝内渡越时间在评估慢性乙型肝炎患者肝纤维化中的价值。方法统计分析2012年1月至2014年1月我院收治的100例慢性乙型肝炎患者的临床资料。结果轻度肝纤维化组、中度肝纤维化组、重度肝纤维化组患者的HA-HVTT、PV-HVTT、PA-HVTT均明显比对照组短(P<0.05);无纤维化组、轻度肝纤维化组、中度肝纤维化组、重度肝纤维化组患者的PV-HVTT之间的差异均显著(P<0.05),无纤维化组和轻度肝纤维化组、轻度肝纤维化组和重度肝纤维化组患者的HA-HVTT、PA-HVTT之间的差异也均显著(P<0.05);HA-HVTT、PV-HVTT、PA-HVTT的缩短程度和肝纤维化程度呈显著的负相关关系(P<0.05)。结论超声造影微泡肝内渡越时间在评估慢性乙型肝炎患者肝纤维化中具有较高的价值。

基于分水岭方法的超声TOFD检测图像分割

为解决超声渡越衍射时差(Time of flight diffraction,TOFD)检测图像中缺陷识别的问题,分析检测图像的特点,研究图像自动分割的算法,其中包括图像预处理及图像分割。提出基于信号互相关算法的图像预处理方法,在此基础上,应用峰值搜索方法提取焊缝区域,利用带控制标记符的分水岭变换对预处理的图像进行分割,从而识别出缺陷目标。利用提出的图像自动分割方法分割不同的超声TOFD检测图像。研究表明,基于信号互相关算法的图像校正方法在一定程度上可抑制检测图像的畸变,焊缝区域图像的提取可减少图像分割过程的计算量,从局部极值的角度出发的带控制标记符的分水岭变换实现缺陷目标的分割。与基于阈值方法的图像分割结果相比,图像自动分割算法较好地解决了近表面缺陷的识别问题,同时提出的方法也可用于含多个缺陷的图像分割。

小型超声导波管道检测系统的研究和开发

针对目前我国超声导波检测设备的落后现状,根据超声导波检测的机理。采用新型高速单片机、模数转换芯片、高频线性功率放大电路、环状阵列压电陶瓷传感器和基于LabVIEW的数据采集软件,开发了一种集成化的小型超声导波检测系统。该系统能够在管道中激励和接收超声导波,通过对激励波及反射回波的时空位置分析,判断出管道长度及存在的缺陷。

管道超声导波检测技术

介绍了管道超声导波检测技术的理论基础,指出了这一检测方法的技术关键;同时对现有已用于工程应用的导波检测设备与导波检测实验系统作了描述和对比;总结了目前成熟的缺陷识别定位方法,在此基础上,对管道超声导波检测技术的广泛应用提出几点展望。

超声TOFD检测成像及缺陷定位系统

针对焊接结构中对裂纹类缺陷定位定量检测的需要,开发了便携式TOFD缺陷检测及定位系统,该系统由系统软件及便携式装置两部分组成。采用该系统对模拟试件进行了检测,结果表明:所获得的D、B扫描图像清晰、直观、易分辨、噪声低,同时能迅速确定缺陷位置。整个检测过程操作简单,可以为实际焊缝质量评价提供可靠的参考数据,具有实际应用价值。

超声水表换能器工作频率的选用与分析

压电换能器是超声水表产品中的关键核心部件,其工作频率的选用关系到超声水表的主要性能与制造成本等因素。经分析与研究,超声水表换能器工作频率与超声波在介质中传播的衰减程度、换能器体积、接收脉冲周期数、超声波发射指向性、产品制造成本和流场分布识别分辨能力等有关。建议在大口径超声水表中应首选1 MHz工作频率的换能器,在中小口径的超声水表中可以选用1～5 MHz工作频率的换能器。

基于渡越时间算法的巷道全断面风速仿真分析

针对煤矿井下巷道风速的定点测量因为测风点位置确定困难、安装方向误差等导致的测量准确性不够的问题,提出了基于超声波渡越时间算法的巷道全断面风速测量方法。采用流体力学数值模拟方法研究了巷道风速的分布规律,进一步优化确定了多声道超声波探头布置几何位置直线方程及修正系数;得出了巷道平均风速计算公式。结果表明:所提出的技术方案为超声波测量提供了科学依据,为煤矿巷道风速测量提供了借鉴价值。

Ni-P-纳米SiC化学复合镀层耐磨性能的研究

在普通Ni-P-SiC化学镀工艺基础上,添加纳米SiC微粒,采用超声波分散工艺,基于单因素试验结果,进行三因素五水平二次正交旋转组合试验,探索试验参数对复合镀层性能的影响规律。结果表明:镀液pH=6±0.5,施镀温度为(86±1)℃,镀液中纳米SiC浓度为3 g/L时,所获得的复合镀层经480℃热处理后显微硬度达1700 HV,复合镀层耐磨性最好。

一种非接触式数字测距仪的设计与实现

利用超声波渡越时间检测原理设计了一种非接触式数字测距仪,详细分析了测距原理及介绍了电源供电电路、超声波发射电路、超声波接收电路、显示-指示-报警电路等硬件电路组成与软件设计。通过测试,测距范围2cm^400cm,测距精度可达3mm。调试发现优化硬件电路可减少电子元器件的使用;单片机程序设计中采用中值滤波定律,对连续的10个测量值冒泡排序后(去除最大值和最小值)取平均值方法可减少测量误差,同时加入临界值的设定可完成最低值的报警等扩展功能。该设计试验运行良好、扩展灵活(修改程序、无需修改硬件设计)、设计电路简单、价格低廉,可应用于汽车倒车雷达,建筑施工工地,工业现场的位置监控,液位、井深、管道长度的测量,智能导盲等场合,具有推广前景。

大跨距巷道断面风速超声波测量系统

针对巷道断面平均风速测量误差大、适应性差、缺乏实时在线测量手段问题,结合巷道断面特点,基于超声波在介质中顺、逆流传播时会产生时间差的特性,采用发射频率自动跟踪修正技术、高压脉冲驱动技术实现高能量超声波发射与远距离渡越;采用程控滤波放大技术、峰值保持技术实现接收信号的高质量处理;采用AD高速采样时间定位技术、浮动门限阈值时差测量技术、电路时延自主测量技术实现超声波渡越时间的精准测量,最终实现巷道断面线平均风速测量。测量系统经气体流量标准装置实流测试,测量精度满足并超越相关标准要求,与当前巷道断面风速测量技术手段相比,本系统具有线平均风速一次性测量、准确度高、适应性强、实时在线监测等优点。