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相似文献
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1.
超声红外热像技术及其在无损评价中的应用   总被引:9,自引:0,他引:9       下载免费PDF全文
本介绍在光热红外检测的基础上发展的超声红外热像技术。该技术利用超声脉冲作为激发源,当超声脉冲在试样上传播的过程中遇到裂纹等缺陷时,缺陷引起超声附加衰减而局部升温。利用红外照相机获取试样表面的温度分布,可显示裂纹等缺陷。超声红外热像技术发挥了超声和红外技术的优点,可实时地检测裂纹等缺陷,在无损评价和检测中有广泛应用。  相似文献   

2.
陈振华  王燕  谢长鸿 《应用声学》2015,34(3):272-277
超声衍射时差法(Ultrasonic TOFD)通过接收衍射波信号对缺陷进行测深定高,分析超声波在检测对象中的传播对于提高检测效力具有重要作用。本研究采用有限元方法模拟超声TOFD检测过程,探讨了缺陷衍射波的产生及传播特性,并通过试验对模型结果进行了验证。研究表明:有限元建模能够直观显示超声TOFD检测的声波传播过程,模拟结果与试验具有较好的一致性;实际检测过程中涉及的要素,如:探头优化布置、衍射波传播方式、幅度分布、缺陷端部形状对衍射过程的影响均能较好地体现在仿真模型中;超声TOFD检测的有限元模型可实现检测过程可视化,并可为工程检测人员提供一种新的检测方案设计和结果分析的手段。  相似文献   

3.
利用超声测量水中含沙量垂线分布的方法   总被引:1,自引:0,他引:1       下载免费PDF全文
本文根据超声反射式测沙的原理,跟踪超声波在水中的传播,实时采集并获沙量沿垂线的分布规律,测量发射的一次超声脉冲,可得沙量分的瞬时特性;多次发射并取平均法。  相似文献   

4.
王耀俊 《物理学进展》2011,6(4):509-527
有限振幅的超声波在固体中传播时会发生波形畸变,伴随着高次谐波的出现。波形畸变主要来自两个方面:固体中晶格原子之间作用力的非线性以及固体中位错和超声的非线性相互作用。本文评述了这些机制所引起的超声非线性传播特征,高次谐波振幅与固体三阶弹性常数的关系以及超声非线性谐波的测量在固体疲劳效应、微裂缝检测中可能的应用。本文也简述了测量超声非线性畸变的实验方法,指出了超声非线性传播中某些有兴趣的问题。  相似文献   

5.
固体性能研究中的非线性超声波   总被引:2,自引:0,他引:2  
有限振幅的超声波在固体中传播时会发生波形畸变,伴随着高次谐波的出现。波形畸变主要来自两个方面:固体中晶格原子之间作用力的非线性以及固体中位错和超声的非线性相互作用。本文评述了这些机制所引起的超声非线性传播特征,高次谐波振幅与固体三阶弹性常数的关系以及超声非线性谐波的测量在固体疲劳效应、微裂缝检测中可能的应用。本文也简述了测量超声非线性畸变的实验方法,指出了超声非线性传播中某些有兴趣的问题。  相似文献   

6.
近年来超声在许多科学和技术领域中获得了广泛的应用。人们对于超声的研究也日益发生兴趣。要研究和应用超声,首先要了解超声的传播特性。在普通情况下,超声是看不见的。但是,根据介质在超声作用下,其折射率将要发生变化的原理就可能直接观察超声的传播景象。本文介绍作者做过的一些观察超声的实验,这些实验是按照G.W.Willard的方法进行的,所得结果尚为满意。文里引述了观察装置的设计、结构、实验所得的光线被超声所引起  相似文献   

7.
通过蒙特卡罗模拟方法研究了超声波提高OCT成像质量的机理,以宏观经典理论和微观量子理论分别阐述了光和超声的相互作用,建立了存在超声辅助时光在生物组织中传播的模型,模拟了有超声辅助和无超声辅助两种情况下生物组织多次散射光的分布.模拟结果表明,与光平行射入生物组织的超声波能够使OCT成像系统中的多次散射光降低80%,携带组织信息的单次散射光在组织返回光中所占比重增大为无超声辅助时的2倍,从而增大了OCT成像的探测深度及图像对比度.  相似文献   

8.
超声是频率高于20 000Hz的声波,由于它遇到障碍物能发生反射、透射,同时具有方向性好、穿透能力强等特征,很快在医学诊断中得到重要应用.本文着重阐述如何利用超声在人体各种组织内的传播特性不同而形成影像,对病理作出诊断提供依据。  相似文献   

9.
多普勒效应是波在介质中传播时发生的一种物理现象,当波源和观察者相对介质运动时,观察者接收到波的频率和波源发射波的频率是不同的.医学研究和临床诊断中使用的超声血流测量仪、超声心脏测量仪、超声胎心检查仪等设备,就是利用超声波的多普勒效应来检测相应的量.下面我们从物理的角度对超声多普勒仪器的诊断原理进行分析.  相似文献   

10.
于淑敏  朱晨  黄志强 《应用声学》2021,40(4):588-593
基于混合位错超声非线性模型,使用有限元法模拟了非线性超声纵波在35CrMoA钢中的传播过程,并开展了实验验证。结果表明,超声非线性系数与塑性应变具有显著的相关性。金属材料塑性变形引起的超声非线性响应主要来自于位错,文中使用的有限元模型可以较好的模拟不同塑性变形下35CrMoA钢的超声非线性响应。在塑性变形的早期阶段,超声非线性系数模拟结果低于实验结果,其原因可能是在塑性变形初期,在位错密度较高的区域出现位错缠结,阻碍了位错运动,从而降低了位错超声非线性响应。在塑性变形后期,位错密度增加,位错之间相互堆积,形成位错胞和位错墙,而位错胞和位错墙引发的超声非线性响应高于平面位错。因此,在塑性变形后期超声非线性系数计算结果低于实验结果。  相似文献   

11.
超声相控阵在多层媒质中的声场模式优化   总被引:3,自引:0,他引:3       下载免费PDF全文
丁亚军  钱盛友  胡继文  邹孝 《物理学报》2012,61(14):144301-144301
针对超声在多层媒质中的传播特性,引入相位补偿因子并结合遗传算法, 提出了一种可对多层媒质进行声聚焦控制的方法.利用该方法对16×16二维超声相控阵在多层生物媒质中的多焦点声场模式进行了仿真,计算了生物媒质不同厚度层和不同吸收系数时的声场. 结果表明:该方法能优化多焦点声场模式,抑制旁瓣,提高声场增益,将声强最大限度地聚焦在目标区域内; 改变生物组织不同层的厚度和不同层的吸收系数,焦点位置不发生变化,但焦域内的声强会有所变化.  相似文献   

12.
郭孝武 《物理实验》2004,24(5):34-36
利用超声波在介质中传播使质点产生强烈振动而引起界面的变化。演示了超声场在换能器平面辐射、聚焦系统下焦平面及其以内的横截面上的液包喷泉的变化.  相似文献   

13.
宋寿鹏  陈仪倩 《应用声学》2022,41(4):527-534
针对超声全聚焦成像算法中等声程线扩散产生的原理性伪影问题,提出了一种基于超声回波声场有效等声程线和图像强度分布特征相结合的伪影剔除方法。首先分析了全聚焦成像算法中等声程线产生伪影的机理,根据数据均方根误差自适应辨识有效等声程线;通过Canny算子获取全聚焦图像待处理候选区域,再根据候选区域中有效等声程线相交次数和图像强度的分布特征辨识缺陷图像和伪影,利用图像中强度最低像素值扩展填充剔除伪影后的区域,进而达到剔除伪影的目的。通过在不同直径通孔类和槽类标准缺陷试块上声场模拟实验,结果表明伪影剔除效果显著。同时,该方法对噪声有也有一定的抑制能力,在不加滤波的条件下信号信噪比高于15dB时就可获得较好的去伪影效果。  相似文献   

14.
张帅  黄明辉  焦立鹏  郭梁 《应用声学》2021,40(3):391-399
无创脑神经调控技术是生物医学领域的研究热点,经颅磁声电刺激是利用静磁场和声场的耦合而产生的感应电场作用于神经组织,对大脑的目标位置进行刺激和调控的一项技术。颅骨的存在使超声在传播过程中发生相位畸变和幅值衰减,聚焦区域偏离,难以实现精准聚焦。该文基于时间反演法,模拟颅内点声源发射脉冲以及超声传播过程,计算各个阵元接收到的时间差,按照后到先发的原则发射脉冲进行聚焦刺激。与传统相控阵聚焦相比,焦点偏移现象基本得到解决,焦域横向、纵向分辨率均有所提高,提高了声束聚焦精度和感应电场峰值。通过搭建实验平台,将两种聚焦方法所测得的声场归一化处理,验证了时间反演法能补偿焦点偏移,并通过实验证实了超声换能器声场和产生感应电场分布存在较高的一致性。基于真实颅脑结构的虚拟点源时间反演聚焦可以实现无创、精准、灵活的经颅磁声电刺激,有助于推动精准神经调控技术的发展。  相似文献   

15.
刘志勇  滕达  项延训 《应用声学》2021,40(6):856-864
超声相控阵是超声检测领域常用的材料缺陷定位和成像技术,可便捷快速地对裂纹、孔洞等缺陷进行成像。但是,传统超声相控阵方法对较小缺陷如闭合裂纹不太敏感。非线性超声信号因对材料性能退化以及微小缺陷敏感而广受关注。本文针对疲劳闭合裂纹检测,提出一种基于幅度调制的非线性超声相控阵成像方法,通过测量物理聚焦和虚拟聚焦两种聚焦模式下超声扩散场中的声能差,并将其作为非线性参量,实现疲劳裂纹闭合部分的定位成像和定量表征。将该法应用于7075铝合金试样疲劳裂纹的实验测量,并研究了扩散场信号延迟时间对非线性超声相控阵成像结果的影响。结果表明:相较于传统超声相控阵全聚焦法,基于幅度调制的非线性超声相控阵成像方法能够更准确地定位和成像疲劳裂纹闭合部分;延迟时间的选择对疲劳裂纹长度的表征精度影响较大,本文研究了该延迟时间的选择方法并实现了检测结果的优化。  相似文献   

16.
Based on the impulse response and the discrete representation methods, a 3D computational method has been developed to calculate the optimal focal laws to focus the ultrasonic beams through interfaces of complex geometry, and the respective transmitted ultrasonic field generated by NDE transducer arrays. 1- and 2D array transducers are considered. Two different focusing techniques are used to obtain the time delays: the first travel time on each center of the array element, and the cross correlation between the simulated signals from neighboring array elements. Applying the time delays to the array, the transmitted field can be simulated using the same computational method. Several simulations were performed to present the ability of the computational method to focus through, for instance, curved and plane surfaces between two media (acrylic-steel). A comparison between the two focusing techniques is presented.  相似文献   

17.
界面条件下线型超声相控阵声场特性研究   总被引:3,自引:0,他引:3       下载免费PDF全文
孙芳  曾周末  王晓媛  靳世久  詹湘琳 《物理学报》2011,60(9):94301-094301
开展了界面条件下线型超声相控阵声场特性的研究.将带有楔块的超声相控阵问题合理简化为液固界面的情况进行讨论.根据射线声学理论,计算了单阵元在液固界面存在时的辐射声场,进而推导了聚焦法则,得到了超声线型阵在液固界面存在时的声场、位移场表达式.对安装在楔块上的相控阵换能器的辐射声场进行了仿真,并讨论了聚焦对换能器轴向和横向声场的影响,结果表明利用聚焦能提高分辨率和灵敏度,但聚焦区域之外声束性能更差,在实际检测中要合理利用聚焦. 关键词: 超声相控阵 界面 声场 聚焦  相似文献   

18.
超声聚焦探头在声场聚焦区域具有很高的检测灵敏度和分辨力,是工业超声检测中常用的探头。聚焦探头在固体中的聚焦特性直接影响检测效果,其传统测量方法通过水中聚焦参数间接换算而来,结果存在一定的误差。动态光弹法可以直接观测透明固体中的探头辐射声场,具有直观、无反射体或水听器的浸入影响、全场观测等特征。进一步采用圆偏振光并结合Senarmont补偿法,可精确测量透明固体中探头辐射声场的绝对应力分布,给出聚焦探头在固体中的聚焦参数,包括焦距、焦柱长度和焦斑宽度。实验测量结果与有限元仿真计算及小球反射法测量结果吻合较好,表明了动态光弹法定量测量聚焦探头辐射声场的可行性。  相似文献   

19.
由于良好的声束偏转与聚焦特性,超声相控阵已经广泛应用于多层固体介质的缺陷检测。当超声束经过多层介质时,由于反射、透射以及模式转换的存在,多种声束存在于这种结构中,使得声场分析变得复杂。为了提高多层介质检测的准确性,有必要对超声声场的分布规律进行深入地了解。该文结合高斯声束等效点源模型以及射线追踪法,给出了相控阵声源在多层固体介质中激发声场的仿真方法,并且模拟计算了一维线型相控阵在楔块-铝-黄铜-钢四层固体介质中的辐射声场。通过对不同延时法则的计算,实现了声波在这种复杂介质中的偏转与聚焦,进而研究了不同焦点处聚焦声场的分布。结果表明:相控阵方法能使聚焦点处的声场幅值增大,能量集中,提高了检测分辨率;不同聚焦点处声场聚焦效果不同,实际检测时应根据检测区域结构及位置特点,合理放置相控阵换能器。与瑞利积分法的比较表明,该文的仿真方法适用于多层介质相控阵声场的计算。  相似文献   

20.
运动界面上反射超声散斑空间运动的研究   总被引:5,自引:0,他引:5       下载免费PDF全文
朱鸿茂  郑伟花  黄忠文  朱成 《物理学报》2004,53(8):2614-2620
在Kirchhoff 衍射理论的基础上,应用随机信号相关原理,推导了作刚体运动的界面上反射超声散斑在空间运动时,保持其复振幅相关的必要条件.由此得到超声散斑的空间运动公式.界面、超声散斑和超声接收探头之间的相对运动,导致界面孔径的改变.分析表明,在保持界面孔径相关的条件下,界面所允许的最大平移量和转角值,与声源位置、接收用聚焦探头的数值孔径、超声入射角以及观察角有关.应用数字相关技术和三维扫描信号采集系统,根据散斑场子集相关系数的单峰性质,对超声散斑空间运动公式进行了实验验证.实验结果表明,理论分析所得的 关键词: 超声散斑 相关原理 空间运动  相似文献   

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