基于电磁超声换能器的火车轮探伤研究

利用电磁超声探伤方法对检测火车轮表面及近表面缺陷进行实验探究,从而保证车轮质量,避免事故发生。文章介绍了火车车轮电磁超声探伤的原理和方法。根据电磁超声表面波辐射扩散角的分布情况,得出利用电磁超声表面波进行车轮踏面探伤的可行性。将制作的小巧换能器探头与便携式电磁超声探伤仪配合,能够实现对车轮的快速探伤检测。通过大量的车轮探伤实验,检出了典型车轮踏面缺陷。根据检测波形特点并结合生产工艺情况,分析得出产生缺陷的原因。研究表明:电磁超声无损检测方法能够快速、有效检出车轮踏面缺陷。     

光外差超声无损探伤系统的实验设计和信号处理

对光外差超声无损探伤实验系统的结构、原理进行了说明.分析了系统参数设计中信号光与本振光的光程差、探测器的相对位置和聚焦透镜的焦距这三个要素对外差效率的重要影响,根据理论计算所设计的光外差超声无损探伤系统,外差效率可达0.965.该系统用于由脉冲激励超声工件的内部探伤,观察到距离1 555 mm处钢管微小裂缝的超声反射信号.对零差信号利用三角函数拟合和最小二乘法进行数学处理,可测得裂缝处相对探测点的距离,相对误差为0.19%,可以达到对金属管道远程无损探伤的要求.     

大功率单脉冲超声信号发生器的设计

为了提高探伤深度,实现混凝土大坝等散射强介质的超声检测,本文提出了一种成本低,小体积,结构简单的大功率单脉冲超声信号发生器,并给出了原理电路设计。所述装置利用控制电容充放电经脉冲变压器产生瞬时高压脉冲的新思路,克服了过去由于信号幅度限制功率上不去的困难。经实验验证该装置与现有的单脉冲信号发生器相比,探伤深度得到了很大提高,可用于混凝土结构构建的超声探伤。     

跑道线圈换能器在铁路重载货车探伤中的应用*

针对在线车轮超声探伤系统的工程应用,研究了跑道线圈电磁超声换能器由洛伦兹力换能机制在钢中产生的辐射声场。根据外磁场和线圈配置,将表面力源近似为非均匀的水平剪切力源,数值计算得到了此力源的辐射声场指向性图,并与实验结果进行比对,结果表明辐射的水平偏振横波具有中间强两侧弱的指向性,对理解跑道形电磁线圈超声换能器的辐射声场和在重载货车车轮辋裂缺陷探伤中的工程应用具有一定的指导意义。     

JGT-5型超声波钢轨探伤车

上海超声波仪器厂与郑州铁路局共同研制的JGT-5钢轨探伤车,是一种智能化,数字化并配有手推车的专用超声探伤设备。它有五个通道,能同时用超声脉冲反射法和穿透法进行探伤,各通道都配有定量衰减器,而且能用数字直接显示伤损位置,适用于全面探测各种钢轨的核伤、螺孔裂纹、轨腰的水平和纵向裂纹及焊缝裂纹等各种伤损。     

无损检测用换能器灵敏度的测量

在无损检测领域中换能器的灵敏度应该是一个重要的特性,但对于超声探伤用的换能器的灵敏度至今还没有一个有效的方法来进行测量。本文把换能器看成是平面源,推得了它在远场条件下的互易参量。并采用互易技术在固体样品中校准了超声换能器的灵敏度,实验表明超声探伤用的换能器的发送和接收灵敏度是能够精确测量的,在一定的耦合条件下,测试总精确度在±1dB以内。     

炸药柱超声C-扫描成像检测

药柱传统的手动A型扫描探伤方法存在，检测过程的稳定性以及检测结果的准确性、可靠性较低，检测结果不够直观等不足之处。为了解决这些问题，对超声C-扫描成像检测技术的系统条件、技术参数、缺陷大小的系统标定等开展了研究，确定了炸药柱水浸式超声C-扫描成像检测条件，并对利用手动A型超探仪探伤有缺陷（包括分层类和疏松）的PBX-9003和TNT药柱进行了C-扫描成像检测。     

电磁超声探伤实验

无损检验对于保证和提高产品质量有着十分重要的作用。自三十年代初超声探伤出现以来,无损检验工作中所使用的超声波大都是用压电换能器获得的。为了把超声波传入被检验材料中去,必须有声耦合介质,比如油、水或其他耦合介质。接触法要求材料表面清洁且需达到一定的光洁度,探伤速度慢而且不经济;水浸法对于提高探伤速度和适应检验表面粗糙的材料具有许多优越性,但也存在不少缺点,特别是由于压电换能器的压电晶体居里点的限制及耦合介质的限制,所以对高温材料的检验很难实现。涡流探伤虽然解决了超声探伤中声耦合介质的问题,但是它只能检验材料的表面及近表面缺陷,不能检验材料的中心缺陷。     

球形薄壁工件超声检测用扫查装置

经过与γ射线探伤比较，决定采用超声波探伤进行球形薄壳件检测。超声波对缺陷的检出能力与缺陷的取向密切相关，为实现对多种取向缺陷的检出，超声束需由多个方向射入工件。为此，要求在检测过程中探头可以进行多种方式运动，要实现这一点，就必须建立适当的扫查装置。     

JTS-7智能超声波探伤仪

上海超声波仪器厂新近研制成功的JTS-7型智能超声波探伤仪是一种便携式智能A型脉冲反射式超声探伤仪,它适用于焊缝、锻件、型村等金属材料和部分非金属材料工件的超声探伤,还可用于一些材料的声速及厚度测定。仪器内装有的八位微机系统使仪器具有下列特点: 1.自动检测回波波幅、回波声程,并计算缺陷波波幅当量、缺陷中的位置。 2.新颖的CRT字符显示功能使探伤者对声速、波幅、波幅当量、回波声程等数据值探伤的A型图形一目了然。     

超声频谱分析中应用自适应学习网络技术进行缺陷自动鉴别的研究

超声频谱分析是把频谱分析用于超声检验的技术，本文介绍了自行设计的超声频谱分析系统和研究开发的对频谱与缺陷作出相关分析的计算机程序，超声频谱分析系统中，研制了超声频谱探伤装置，以微机作为基本工具，利用步进采样技术对缺陷回波进行采样，通过软件进行快速傅里叶变换，获得频谱信号，然后，应用非线性自动增长的自适应学习网络技术，实现了对缺陷的自动鉴别，对有尖锐边缘与平滑边缘的两类人工缺陷所作的定性分析与横孔直径的定量分析都获得了较好的结果。     

超声探伤信号的时延神经网络处理

由于粗晶材料中材料微结构引起的散射（结构噪声），使得超声探伤比较困难。时延神经网络（TDNN）已在多种场合成功地用于处理时间序列数据，因此我们有可能采用这一技术来提高超声检测的信噪比。本文提出了一种新的TDNN结构用于降低粗晶材料结构噪声，该结构具有波形及其相位差组成的双变量输入。实验结果显示，这种TDNN结构能在较强的背景噪声下提取超声探伤的缺陷回波。     

超声引起的SrAl_2O_4:Eu,Dy薄膜的应力发光

为了实现超声探伤和应力发光探伤二者结合,研究了SrAl_2O_4∶Eu,Dy(SAOED)/硅橡胶在超声振动下的应力发光性质。薄膜的微观结构表明,SrAl_2O_4∶Eu,Dy应力发光颗粒被高弹性的硅胶包裹。当超声波作用到薄膜表面时,超声振动可以促使应力发光颗粒周围的硅橡胶发生各种形变,从而使被包裹的应力发光颗粒发生有效形变,产生高效的应力发光。薄膜厚度以及超声频率对SAOED发光薄膜的应力发光有明显的影响。薄膜的超声应力发光强度随着薄膜厚度的增加先增大,当薄膜的厚度为1 mm时达到最大,之后随着薄膜厚度的增加而降低。薄膜的超声应力发光强度与超声频率大小成正比,即使最低频率仅为500 Hz时仍能检测到信号,说明SrAl_2O_4∶Eu,Dy/硅橡胶发光薄膜是一种很有应用前途的无损检测传感器。     

管材超声探伤中缺陷模糊模式识别方法研究

本文探讨了对管材缺陷形状进行模糊模式识别的一种方法。提出并研究了管材超声探伤中缺陷模糊模式识别的物理模型，模糊模式的特征参数选择原则和方法，建立了三种缺陷的标准模糊子集，并运用模糊模式识别的数学方法对大量人工缺陷的实验数据进行了数值计算，获得了预想的结果。     

级联积分梳状滤波器在超声检测系统中的应用*

在超声探伤系统中,通常要求回波幅度的垂直线性误差小于±5%,通常采样率需10倍于原始信号频率以上,对于高频探头来说对仪器的A/D性能要求较高。该文提出了一种基于现场可编程门阵列的对探伤信号恢复幅值方法,采用高效的级联积分梳状滤波器(CIC滤波器)及其FIR补偿滤波器进行滤波插值,在有限的采样频率下实现了高频信号的幅值恢复,并通过MATLAB和自研硬件平台进行了仿真、架构和实验,验证了CIC插值滤波器的滤波误差小于2.2%且效率高于具有同等插值效果的FIR插值滤波器,具备很好的工程应用价值。     

基于环形相控阵的空心车轴探伤方法的研究

以高速列车空心车轴超声波探伤为背景,通过声场分析及CIVA软件仿真设计了环形相控阵,评估了有效阵元个数以及触发频率对声场的影响。采用环形相控阵探头的探伤系统能以直线推进的方式对空心轴进行探伤,较现有探伤方式,可大幅提升检测效率、简化机电结构,并可有效避免由于探头旋转所导致的耦合不稳定。     

车轮轮辋缺陷的超声相控阵检测系统研究*

针对火车车轮检测中常规超声波探伤存在的检测灵敏度低、声束灵活性差、信噪比低等问题,研究了超声相控阵在火车车轮轮辋检测中的应用。本文介绍了超声相控阵检测技术的原理,并从超声相控阵换能器、硬件系统和软件系统三个方面阐述了火车车轮轮辋缺陷的超声相控阵检测系统的研究过程。最后通过人工模拟缺陷的相控阵检测实验,测试了该检测系统的性能,验证了相控阵检测设备具有灵敏度高、声束可控性好和可靠性高等优点。     

车轮轮辋的超声相控阵检测研究

针对火车车轮检测中常规超声波探伤存在的检测灵敏度低、声束灵活性差、信噪比低等问题,研究了超声相控阵在火车车轮轮辋检测中的应用。该文介绍了超声相控阵检测技术的原理,并从超声相控阵换能器、硬件系统和软件系统三个方面阐述了火车车轮轮辋缺陷的超声相控阵检测系统的研究过程。最后通过人工模拟缺陷的相控阵检测实验,测试了该检测系统的性能,验证了相控阵检测设备具有灵敏度高、声束可控性好和可靠性高等优点。     

用于定量无损检测的单极超声脉冲源和接收器的设计

作者认为他们发展了一种初型(prototype)超声探伤仪器,该仪器在脉冲回波模式下可以产生单极应力脉冲。用单极脉冲取代双板脉冲,带宽可显著增加。在材料评估及缺陷大小的探测方面所能达到的应用范     

强散射材料超声探伤的模糊检测

本文将模糊检测技术用于增强强散射材料的超声探伤信号，这里非缺陷散射体引起的结构噪声对缺陷回波干扰较大。我们在模糊检测中选择了互相关、相位差及分数维作为信号的特征量。实验结果表明，这种新方法较之常用的相关检测具有更好的性能。