Feasibility of differentiating defect signals of ultrasonic testing for laser weld based on independent component analysis theory

Separating noise from observed signals was studied.When the small defect in the T-shape laser welding joint was inspected by ultrasonic testing system adopting independent component analysis(ICA) theory to process the signals.The principle of automatic ultrasonic testing signals processing and negentropy law of ICA were introduced.The experimental data were processed using relative analysis tools and results showed that the ICA could separate defects signals from noise effectively in laboratory.

空气耦合超声检测复合材料研究综述

复合材料普遍具有高比强度、高比刚度、高模量、耐腐蚀等优异性能,广泛应用于飞机机翼、导弹外壳、航空发动机壳体等部位。制造和服役过程中各类缺陷影响复合材料的力学性能和服役性能,必须采用有效的方法准确检测和评估复合材料中各类缺陷。空气耦合式超声检测具有完全非接触、非侵入、无损伤和无需耦合剂的特点,能够很好地运用于复合材料的在线和在位检测。该文就近年来空气耦合超声检测技术的研究现状进行了系统综述,简明扼要地分析和介绍了当前空气耦合超声检测的研究热点及进展,重点介绍了1-3型压电复合材料换能器、信号处理技术、相控聚焦式空气耦合超声检测、超声在复合材料的传播特性及其与缺陷交互作用的研究现状,探讨了空气耦合超声无损检测技术与仪器的发展方向,总结了目前空气耦合超声检测的研究热点问题,最后展望了空气耦合超声检测的发展趋势和应用前景。

欠采样条件下金属构件近表面缺陷深度高精度测量方法

针对欠采样条件下金属构件近表面缺陷深度测量时,缺陷回波与表面回波重叠,导致缺陷深度测量不准确的问题,提出一种基于超声回波信号重采样和时频变换的金属构件近表面缺陷深度高精度测量方法。采用变分模态分解将超声回波信号分解为一系列窄带模态分量,根据相关系数实现有用模态分量聚类,得到预处理信号;对预处理信号进行三次样条插值处理,实现欠采样回波信号数据扩充,得到重构信号;基于同步提取变换得到重构信号的时频谱及其幅值分布曲线,并根据超声单收发原理,实现金属构件近表面缺陷深度高精度测量。实验结果表明,本文方法可实现欠采样条件下金属构件近表面缺陷深度的准确测量,测量相对误差为2.161%,明显优于包络法和时频变换法,其测量相对误差分别为3.570%和13.182%。此外,分析了欠采样率、信号噪声和缺陷位置对近表面缺陷深度测量精度的影响,结果一致表明本文方法在不同采样率、不同噪声和不同缺陷深度情况下对近表面缺陷深度测量,比传统方法均具有更好的准确性和鲁棒性。

管道超声导波检测技术研究进展

超声导波检测技术是一种通过分析导波在管道中的传播特性来检测管道损伤的无损检测技术,在无损检测领域具有重要意义,尤其在管道损伤检测中应用广泛。首先,简要介绍了超声导波及其检测技术的基本原理,重点介绍了导波的激励与接收、导波的频散和多模态特性,以及导波的衰减特性。其次,综述了超声导波换能器和超声导波信号处理技术的研究进展,其中,重点关注了压电换能器、磁致伸缩换能器和电磁声换能器的优化与设计,以及针对小缺陷信号的增强与识别和导波多模态分离的应对策略。最后,展望了超声导波技术在未来的发展方向。

信号处理在超声检测中的应用

文章综合报道了信号处理在超声检测的抑噪、缺陷的定性定量分析及优化驱动信号的几方面应用。

复合材料手动扫描超声特征成像检测

研究了复合材料手动扫描超声特征成像检测,通过对超声检测信号的全波列采集与处理,实现了A,B,C扫描成像;相位特征成像;当量特征成像;超声层析技术和超声频谱分析技术。该系统已经在复合材料的检测上得到了良好的应用。

超声导波无损检测中的信号处理研究进展

针对信号处理在超声导波检测正问题与逆问题中的不同作用,对若干常用信号处理方法,包括时频分析、小波变换、相关分析法等进行了综述;对希尔伯特-黄变换等方法进行了介绍,表明信号处理在提高信号的可读性、提高缺陷的检测与识别能力、表征被检对象的性能属性等方面具有重要作用．

高噪声背景下超声信号数字处理技术研究

实现高噪声背景下超声回波信号的可靠识别在工程实际中非常重要。本文对高噪声背景下的超声测距信号进行了傅里叶频谱分析和成分分析 ,在此基础上确定了频率滤波的滤波范围 ,并进行了滤波处理。提出了用自相关技术实现高噪声背景下超声回波信号识别的方法 ,建立了相应的数学模型 。

电磁超声多界面检测信号去噪方法研究

为了解决传统压电超声换能器检测方式耦合不稳定的问题,将电磁超声应用于多层粘接结构界面检测。针对电磁超声界面检测信号噪声高和盲区大的问题,在电磁声换能原理和盲区成因分析的基础上,用小波阈值滤波和自适应抵消滤波方法对检测信号进行了处理,达到了降低信号噪声和减小盲区的目的。对钢板和双层橡胶粘接样品的回波信号处理结果表明:小波阈值滤波将信噪比提高了约12 dB,自适应抵消滤波有效地减小了由感生信号产生的盲区。

改进的小波阈值消噪法应用于超声信号处理

超声检测中回波信号信噪比低、易于被噪声淹没,小波变换是一种有效的提取缺陷回波的方法.建立了超声缺陷回波信号的数学模型,对基于小波变换的软、硬阈值消噪法作了改进,提出一种折中方法用于超声缺陷回波信号的去噪,同时以信噪比为目标函数对参数的选取也作了优化.仿真实验结果表明,改进方法非常适合用于超声信号的分析,能够很好地抑制噪声,它最大程度的发挥了小波软、硬阈值消噪法的优点,避免它们的缺点,使用该方法处理的信号相对于小波软、硬阈值消噪法在一定程度上改善了去噪的效果,提高了回波信号的信噪比.

可产生“任意”超声检测信号的方法

提出了一种实现超声检测中期望检测信号的方法。该方法采用自适应滤波解卷积计算获得期望检测信号所需的激励信号,通过将该激励信号施加在检测系统上获得期望的检测信号,达到检测信号的可控可调。实验获得了时宽带宽积达33的线性调频检测信号和信噪比达18.1 dB的单周期检测信号,达到期望要求。仿真分析表明,所实现的检测信号信噪比将随检测系统带宽的增加而增加。该方法可用于产生与检测目标相匹配的检测信号,提高超声检测性能。

粗晶材料超声检测信号处理

粗晶材料超声检测时 ,严重的结构噪声使信噪比很低。为了提高信噪比 ,增加粗晶材料超声检测的可靠性 ,人们在数字信号处理方法中做了大量工作。信号平均、滤波、卷积、频谱分析及时频分析等信号处理方法都获得过应用。小波分析是一种时频分析技术 ,具有自适应的带宽 ,适合于时变的超声缺陷信号的处理 ;用于粗晶材料的信号处理时 ,比其它方法获得的信息要丰富得多 。

材料缺陷超声检测中谱分析技术的研究

现代超声无损检测技术正向着数字化、自动化、智能化和系统化方向发展,材料缺陷检测中定位、定性、定量的可靠性将不断得到提高,超声波频谱分析是把数字频域分析的理论和方法应用于超声检测的技术。作者综述分析了在材料缺陷检测中超声频谱分析技术的应用发展和研究现状,指出简单的超声波原始信号能够提供的信息是有限的,远不能满足声波分析和特征识别的需要,须对其进行一定的加工和处理。通过对域函数图谱的识别、特征提取和分析,能获得更多有用信息,以便更好地指导工程实践。

复合材料空气耦合超声检测技术

空气耦合式超声检测具有完全非接触、非侵入、无损伤的特点,能够更好地运用于传统超声检测难以适应的情形,具有极为广阔的发展前景。本文就近年来空气耦合超声检测技术的研究现状进行了系统综述,简明扼要地分析和介绍了当前空气耦合超声检测的研究热点及进展,重点介绍了压电类换能器的研究现状和目前应用较成功的信号处理技术。最后,展望了空气耦合超声检测的发展趋势和应用前景。

基于杜芬混沌振子的磁致伸缩导波信号识别

在无损检测中,磁致伸缩导波技术已得到普遍应用。由于导波在波导中传播时会发生频散,使得信号能量在空间中散播,增加了检测小缺陷的难度。根据导波信号检测的特点,从系统输入输出特性出发,提出了基于杜芬混沌振子的导波信号识别方法。在考虑电磁脉冲的影响下,把钢绞线实验导波信号输入杜芬混沌系统,发现可以通过系统由大尺度周期状态到混沌状态的改变来辨识出小缺陷信号,为提高导波检测精度提供了一种方法。

相控阵超声无损检测系统的研制

以探讨相控阵超声无损检测系统的研制为目的,从相控阵原理着手,对检测系统的工作机理及系统组成进行简略阐述,重点研究阵列探头设计、相位精确控制、超声信号模拟/数字处理及缺陷成像中的关键技术。最后利用系统进行了试块检测成像对比试验。初步试验和研究表明,相控阵超声无损检测系统比传统单探头超声无损检测具有信噪比高、缺陷分辨力强、有效探伤范围宽以及工作效率高等特点。

复合材料的特征扫描声成象检测

研究特征扫描 (F扫描 )声成象检测技术 ,研制了国内首套复合材料F扫描声成象检测系统。该系统可以准确、快速提取复合材料中分层、夹杂、气孔和裂纹等缺陷的特征参数 ,对检测结果进行多种形式 (C ,B ,F扫描等 )扫描成象 ,通过适当的判定条件 ,可实现缺陷的判断和识别。本系统的数据采集处理和图象显示及分析软件基于Windows98 WindowsNT平台编写 ,具有界面友好。

PE管超声检测试验

测量了PE管的纵横波声速及PE管热熔焊缝声衰减系数,确定了PE管材料的声学性能。采用小波域去噪理论去除噪声,提高了检测回波的信噪比。试验表明,超声检测方法适用于PE管热熔焊缝的焊接质量检测。

粗晶材料超声检测中的非线性信号处理

针对粗晶材料超声检测时严重的结构噪声使信噪比很低的问题,使用非线性时频分布对超声信号进行处理,充分考虑信号的时域、频域和相位的信息,根据超声信号在缺陷和噪声处瞬时频率的不同,结合超声信号的空间投影特点,提出了一种基于信号瞬时频率的超声信号处理方法。首先使用Choi-Willianms分布将信号变换到时频域,估计出信号瞬时频率,然后通过瞬时频率的有序度对超声信号进行加权处理。该算法充分利用了超声信号时域、频域和相位的信息,不仅消噪性能好,而且缺陷定位准确。

超声导波检测技术的研究进展

综述近年来超声导波检测研究的最新进展。介绍导波在不同材料和结构中的频散特性及与之相关的理论成果。从导波的结构出发,分析了导波在介质中能量与位移的分布。论述了导波检测技术领域中数值分析方法和信号处理方面的一些新技术。