空氣超聲換能器及其發(fā)射、接收裝置的研究.pdf_第1頁
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文檔簡介

1、由于空氣超聲可大大增加試件的檢測范圍并提高換能器的使用壽命,特別是在焊接過程中可對高溫構件進行實時檢測,因此,相關的研究已引起焊接領域的重視。 論文對空氣超聲設備及超聲換能器進行了系統(tǒng)分析研究,設計并調(diào)試了超聲波脈沖發(fā)射及接收裝置。超聲脈沖發(fā)射電路采用了IGBT作為丌關元件,提高了脈沖寬度的控制精度,并利用寬頻帶放大器對超聲信號進行無失真的放大。論文著重對空氣超聲脈沖發(fā)射裝置的主電路進行了工作過程分析,建立了主電路的等效電路,并

2、用拉普拉斯變換法對等效電路進行了定量計算與實測分析,找出了電路的較為復雜的運行規(guī)律以及力端參數(shù)(如動態(tài)電容、動態(tài)電感)對電路波形的影響,并優(yōu)化了主電路的主要元器件參數(shù)(如諧振電感L<,o>、靜態(tài)電容C<,o>、充電電容C,等),得到空氣超聲脈沖主電路的主要推薦參數(shù)值,較好地實現(xiàn)了空氣超聲脈沖發(fā)射電路的電學匹配。 超聲換能器的結構設計是實現(xiàn)空氣超聲檢測的一個重要因素,為了實現(xiàn)超聲換能器聲阻抗匹配,提高超聲波的透射率,論文對普通的超

3、聲換能器進行了結構改造,并對改造后的空氣超聲換能器作了性能測試。測試結果表明,改造后的空氣超聲換能器的超聲脈沖波形的正向幅值電壓有了較大的提高。經(jīng)對空氣超聲波形(加匹配層)進行頻譜分析后發(fā)現(xiàn)用脈沖波形的最高譜線及次高譜線對應的頻率計算匹配層厚度,可得到較好的匹配結果,但是空氣超聲波形的最高譜線均移向高頻段,這可能是造成脈沖空氣超聲換能器可檢測的范圍有限的一個重要原因。 上述研究成果對于實現(xiàn)空氣超聲無損檢測有非常重要的工程應用價值

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