數(shù)字化超聲波探傷儀的信號處理算法研究.pdf

1、超聲波探傷是一種先進的無損檢測方法，它是利用材料本身內(nèi)部缺陷的聲學(xué)性質(zhì)對超聲波傳播的影響，非破壞性地探測材料內(nèi)部和表面缺陷的大小、形狀和分布狀況以及材料性質(zhì)。在超聲無損檢測，特別是粗晶材料的檢測中，直接從噪聲中區(qū)分缺陷信號、判斷缺陷信號的位置十分困難，所以超聲信號處理技術(shù)是無損檢測領(lǐng)域的重要研究課題。實際工程應(yīng)用中，缺陷形式千變?nèi)f化，如剝落、裂紋、氣泡等，缺陷位置也各不相同。因此，超聲檢測的回波信號通常是非平穩(wěn)信號，其信號處理方法主要是

2、能量分析和時頻域分析。能量分析方法簡單、易于實現(xiàn)；時頻分析方法將一維時域信號變換成二維時頻圖像，能夠展現(xiàn)出信號中更豐富的信息，具有更大的應(yīng)用潛力。本文對數(shù)字式超聲波探傷儀回波信號的檢測和處理方法進行了研究，設(shè)計了前端激勵信號的產(chǎn)生電路，參與部分硬件電路的調(diào)試。本文的主要內(nèi)容概括如下：
　　 ①介紹了超聲波無損探傷技術(shù)的基本概念、發(fā)展現(xiàn)狀、及主要的應(yīng)用領(lǐng)域，分析了超聲信號的特性，并概括了超聲信號的分析方法。
　　 ②給出了

3、超聲波的檢測方法以及超聲波檢測系統(tǒng)的設(shè)計方案，并詳細分析了設(shè)計中各模塊的功能，設(shè)計并實現(xiàn)了前端窄帶激勵脈沖的發(fā)生電路。
　　 ③根據(jù)實際需要設(shè)計了數(shù)字帶通濾波器，并對超聲回波信號進行濾波，取得了較好的效果；用三次樣條插值法和滑動窗能量檢測法對信號進行了包絡(luò)分析，提取出回波信號出現(xiàn)的時間，從而計算出缺陷離探測表面的位置。
　　 ④研究了Hilbert-Huang變換的基本理論和經(jīng)驗?zāi)B(tài)分解方法，介紹了Hilbert譜及Hi