稀疏阵元管道缺陷全聚焦相位相干成像研究

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作者 王错 李兴昊 +2 位作者 王鹏飞 王晓娟 高鹤明 《仪器仪表学报》 北大核心 2025年第4期114-126,共13页

基于稀疏阵元全聚焦成像并融合相位相干加权因子,利用超声导波对管道缺陷进行成像研究。传统的全聚焦成像算法存在一些显著问题,例如全矩阵数据量庞大、处理成像所需时间过长以及信噪比相对较低,这些问题影响了超声导波在管道无损检测... 基于稀疏阵元全聚焦成像并融合相位相干加权因子,利用超声导波对管道缺陷进行成像研究。传统的全聚焦成像算法存在一些显著问题,例如全矩阵数据量庞大、处理成像所需时间过长以及信噪比相对较低,这些问题影响了超声导波在管道无损检测中的应用效果。因此,在传统全聚焦算法的基础上进行了针对性的优化,采用了稀疏阵元技术,将传统全矩阵的32阵元精简至8阵元,在保证声场覆盖的前提下使数据量减少16倍;其次为了保证减少阵元后的成像质量,同时引入相位相干加权因子(PCF),利用回波信号的相位一致性信息抑制噪声干扰,在保证成像质量的前提下显著提升计算效率。实验结果表明,相比传统32阵元全聚焦成像算法信噪比提升约120%,成像效率提升约38%;这不仅有效减少了成像时间,提高了成像效率,同时也提高了信噪比。针对管道中常见的多缺陷共存工况,利用全聚焦相位相干数据矩阵进行管道多缺陷叠加成像,通过利用管道中缺陷的相位信息,实现多缺陷信号的相位同步增强,提高了多缺陷的成像信噪比以及管道中多缺陷的检出率,该方法对双穿孔缺陷的成像信噪比从传统全聚焦相位相干成像的32.97 dB提升至42.69 dB,提升约30%。基于该方法的可靠性与有效性在管道缺陷中得到了验证。 展开更多

关键词 管道缺陷 多缺陷 超声导波 全聚焦方法 相位相干因子

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基于AMGA与IPSO算法的42Cr Mo超声滚挤压工艺参数优化 被引量：1

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作者 石青松 徐红玉 +1 位作者 王晓强 付浩然 《塑性工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第6期67-75,共9页

为确定超声滚挤压轴承套圈工艺参数的最优解集,以42CrMo钢为研究对象,表面粗糙度、残余压应力和硬度为表层性能评价指标,设计正交试验。基于试验数据,采用多元回归法建立评价指标的数学预测模型,进行方差分析。对超声滚挤压工艺参数分... 为确定超声滚挤压轴承套圈工艺参数的最优解集,以42CrMo钢为研究对象,表面粗糙度、残余压应力和硬度为表层性能评价指标,设计正交试验。基于试验数据,采用多元回归法建立评价指标的数学预测模型,进行方差分析。对超声滚挤压工艺参数分别采用存档微遗传算法(AMGA)和改进粒子群(IPSO)算法进行多目标优化,对优化后的Pareto前沿图与计算效率进行对比分析,结果表明:在Pareto前沿图中, AMGA最优迭代2000次优于IPSO算法最优迭代3600次;得到超声滚挤压工艺参数最优解集:转速[250, 355]r·min^(-1)、进给速度[13, 24]mm·min^(-1)、振幅[16, 22]μm、静压力[488, 650]N;表层性能评价指标最优解集:表面粗糙度[0.398, 0.501]μm、残余压应力[823, 986]MPa、硬度[713, 742]HV。通过试验验证了算法优化的可靠性和精确性。 展开更多

关键词 超声滚挤压 多元回归法 方差分析 AMGA IPSO算法

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铝面板泡沫夹芯结构材料脱粘缺陷的超声脉冲多次反射法检测 被引量：1

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作者 肖轲迪 吴君豪 +2 位作者 罗明 支凡 张颖 《宇航材料工艺》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期77-82,共6页

针对铝面板泡沫夹芯结构材料脱粘缺陷的检测问题,开展了超声脉冲多次反射法检测技术研究。分析了超声脉冲多次反射法的检测原理,制作了人工模拟缺陷试样,进行了自动检测C扫描成像,通过灰度点数量统计方法分析和优化了缺陷识别的结果。... 针对铝面板泡沫夹芯结构材料脱粘缺陷的检测问题,开展了超声脉冲多次反射法检测技术研究。分析了超声脉冲多次反射法的检测原理,制作了人工模拟缺陷试样,进行了自动检测C扫描成像,通过灰度点数量统计方法分析和优化了缺陷识别的结果。研究结果表明,超声脉冲多次反射法能有效检出铝面板泡沫夹芯结构材料中的脱粘缺陷,为材料研制和质量评估提供依据。 展开更多

关键词 超声脉冲多次反射法 铝面板泡沫夹芯结构材料 脱粘缺陷 C扫描成像

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面向不同复合材料修理场景的多模超声集成可视化检测技术

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作者 刘菲菲 王波 +3 位作者 刘松平 郝章程 杨玉森 张连旺 《航空制造技术》 CSCD 北大核心 2024年第20期14-22,共9页

现阶段先进复合材料修理缺少适用不同修理场景的可视化集成检测方法和技术。本文提出了一种基于多模超声原理的可视化集成检测方法,分析了原位、离位、制造场景复合材料修理检测需求和特点,构建了面向多修理场景的多模超声可视化集成检... 现阶段先进复合材料修理缺少适用不同修理场景的可视化集成检测方法和技术。本文提出了一种基于多模超声原理的可视化集成检测方法,分析了原位、离位、制造场景复合材料修理检测需求和特点,构建了面向多修理场景的多模超声可视化集成检测方法,制备了典型复合材料修理试件,通过试验揭示了复合材料结构修理区超声信号规律和可视化检出效果。试验结果表明,根据复合材料修理结构中的超声信号和成像变化特征,可以清晰地识别出基体、修理区、修理边缘的拓扑和缺陷检出情况;不同超声模式具有不同的可视化成像效果和缺陷检出能力:其中单脉冲超声模式(M_(3))和非对称频率超声模式(M_(2))可视化成像质量和缺陷检出能力最好,空气耦合超声模式(M_(1))明显不如M_(2)和M_(3);M_(3)的成像细节最多;M_(2)和M_(3)检出缺陷的准确性和分辨率最高、表面检测盲区最小,分层和脱粘检出灵敏度达Φ3 mm,近表面分辨率达到单个复合材料铺层厚度(约0.125 mm),M_(1)的分层和脱粘检出灵敏度接近Φ6 mm。本文为不同复合材料修理场景提供了适用的超声可视化集成检测方法和技术,已得到实际检测应用。 展开更多

关键词 复合材料修理 多模超声集成检测方法 单脉冲超声 非对称频率超声 空气耦合超声 无损检测与评估

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用蒙特卡罗方法预测液固两相体系中颗粒的超声衰减 被引量：10

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作者 郭盼盼 苏明旭 +1 位作者 陈丽 蔡小舒 《过程工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2014年第4期562-567,共6页

为研究高浓度颗粒两相流中超声复散射现象并建立颗粒表征模型,从单颗粒弹性散射理论出发,采用蒙特卡罗方法预测不同粒度、浓度及超声频率下玻璃微珠/水颗粒两相体系中颗粒的超声衰减特性.在颗粒体积浓度低于1%时,蒙特卡罗方法与基于单... 为研究高浓度颗粒两相流中超声复散射现象并建立颗粒表征模型,从单颗粒弹性散射理论出发,采用蒙特卡罗方法预测不同粒度、浓度及超声频率下玻璃微珠/水颗粒两相体系中颗粒的超声衰减特性.在颗粒体积浓度低于1%时,蒙特卡罗方法与基于单散射理论的ECAH模型吻合较好,随颗粒体积浓度和颗粒尺寸增加,声的衰减呈非线性变化,二者差异增加.利用该方法预测颗粒半径为35和90μm的液固两相体系随浓度衰减变化的结果与文献实验值基本一致.蒙特卡罗方法可用于50%固相体积浓度范围内超声衰减计算并为超声法颗粒测量提供理论模型基础. 展开更多

关键词 复散射 蒙特卡罗方法 颗粒 浓度 衰减谱

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超声波多次回波反射法测量两相流密度实验研究 被引量：16

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作者 薛明华 苏明旭 蔡小舒 《工程热物理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第8期1343-1346,共4页

本文利用超声波在一侧壁面内的多次反射确定两相流的声阻抗值,从一侧壁面通过两相流到另一侧壁面再反射回来的二次回波时差确定两相流中声速,对这两个数据采用超声多次回波测量理论进行处理,可以得到两相流密度和浓度。不同浓度下的水... 本文利用超声波在一侧壁面内的多次反射确定两相流的声阻抗值,从一侧壁面通过两相流到另一侧壁面再反射回来的二次回波时差确定两相流中声速,对这两个数据采用超声多次回波测量理论进行处理,可以得到两相流密度和浓度。不同浓度下的水煤浆实验结果表明,该方法测量得到的结果与理论值较为吻合。并且超声波多次回波反射法的测量装置具有结构简单,非侵入式测量,实时处理数据以及不受超声发射功率影响等优势,适合高浓度两相流密度和浓度的在线测量。 展开更多

关键词 两相流 超声多次回波反射法 在线测量 密度

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超声波-分步酶解法提取香菇多糖的研究 被引量：7

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作者 金小花 司文会 +1 位作者 张野 杨宁 《安徽农业科学》 CAS 2014年第25期8756-8756,8759,共2页

[目的]研究超声波-分步酶解法对香菇多糖的提取效果,优化提取工艺。[方法]试验参考有关文献采用纤维素酶、木瓜蛋白酶分步酶解与超声波方法结合进行香菇多糖的提取,对酶量、pH、超声处理时间、浸提温度4个相关工艺参数进行正交试验优化... [目的]研究超声波-分步酶解法对香菇多糖的提取效果,优化提取工艺。[方法]试验参考有关文献采用纤维素酶、木瓜蛋白酶分步酶解与超声波方法结合进行香菇多糖的提取,对酶量、pH、超声处理时间、浸提温度4个相关工艺参数进行正交试验优化。[结果]试验表明,超声波-分步酶解法提取香菇多糖的最佳工艺为:酶量1.0%、pH 5.5、超声处理时间1 h、浸提温度55℃。在此提取工艺条件下,香菇多糖提取率达到15.8%。[结论]超声波-分步酶解法可以显著提高香菇多糖提取率,为香菇的深加工应用提供参考依据。 展开更多

关键词 香菇多糖 超声波 分步酶解 正交试验

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建筑钢结构钢板表面形貌对多次反射法探伤影响的研究 被引量：2

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作者 杨晓东 张雪媛 +2 位作者 李杰 张建科 李倩 《施工技术（中英文）》 CAS 2023年第14期46-52,83,共8页

采用金属超声波探伤仪、斜探头测试表面不同光泽度钢板试样及RB-1试块?3mm孔一次反射波和二次反射波距离-波幅(DAC)曲线及回归函数;采用Quanta200型扫描电镜,微观分析不同光泽度试样表面形貌。研究结果表明,试样原状钢板和抛磨后光泽度... 采用金属超声波探伤仪、斜探头测试表面不同光泽度钢板试样及RB-1试块?3mm孔一次反射波和二次反射波距离-波幅(DAC)曲线及回归函数;采用Quanta200型扫描电镜,微观分析不同光泽度试样表面形貌。研究结果表明,试样原状钢板和抛磨后光泽度为2.1~117.5(RB-1试块为100),且光泽度不同试样表面微观形貌各异,导致原状钢板试样与RB-1试块?3mm横通孔一次反射波及二次反射波DAC曲线函数变化趋势多样,RB-1试块?3mm横通孔DAC曲线不可用一恒定值修正得到试样?3mm横通孔一次反射波及二次反射波DAC曲线。因此,建筑工程中焊缝探伤应利用待检构件钢板加工对比试块,采用一次反射波及二次反射波DAC曲线对焊接缺陷进行评定。 展开更多

关键词 钢结构 超声波 探伤 表面形貌 光泽度 多次反射法

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熔渗CuW材料的超声无损探伤研究 被引量：3

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作者 淡新国 范志康 +2 位作者 梁淑华 肖鹏 邹军涛 《粉末冶金技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第3期181-184,共4页

以CuW材料为例,研究其组织中缺陷的超声无损探伤方法。在分析了CuW材料的组织及缺陷特点后,认为多次反射法比较适合,据此对探头频率、对比试块的结构、探伤灵敏度等参数和评价方法进行了研究。结果表明:探头型号5p10的检测效果最好,最... 以CuW材料为例,研究其组织中缺陷的超声无损探伤方法。在分析了CuW材料的组织及缺陷特点后,认为多次反射法比较适合,据此对探头频率、对比试块的结构、探伤灵敏度等参数和评价方法进行了研究。结果表明:探头型号5p10的检测效果最好,最佳的检测灵敏度为厚度10mm三次底波至满屏80%高度时对应的灵敏度,对不同牌号的CuW材料可以通过调整检测灵敏度,参照同一标准进行评价。 展开更多

关键词 CUW 超声 检测灵敏度 熔渗 无损探伤方法 材料的组织 探伤灵敏度 对比试块 评价方法 检测效果 反射法 等参数 缺陷 探头 牌号

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响应面法结合熵权法多指标优选蜘蛛香提取工艺 被引量：11

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作者 付洋 程盛勇 +4 位作者 陈慧 苑天红 张玥 杨军 罗喜荣 《中药材》 CAS 北大核心 2021年第2期403-407,共5页

目的:优化蜘蛛香的超声提取工艺。方法:采用一测多评法测定蜘蛛香中新绿原酸、绿原酸、咖啡酸、异绿原酸B、橙皮苷、异绿原酸A、异绿原酸C、乙酰缬草三酯和缬草三酯的含量,以乙醇浓度、液料比、提取时间为考察因素,用熵权法赋权计算蜘... 目的:优化蜘蛛香的超声提取工艺。方法:采用一测多评法测定蜘蛛香中新绿原酸、绿原酸、咖啡酸、异绿原酸B、橙皮苷、异绿原酸A、异绿原酸C、乙酰缬草三酯和缬草三酯的含量,以乙醇浓度、液料比、提取时间为考察因素,用熵权法赋权计算蜘蛛香中9种成分提取量综合评分为评价指标,通过Box-Behnken响应面法优选蜘蛛香提取工艺。结果:优化得到的蜘蛛香提取工艺为:药材加56倍量的66%乙醇,超声(200 W,35 kHz)提取34 min。验证试验表明各指标成分提取量及综合评分RSD均小于3%。结论:该提取工艺稳定、可行,有效成分提取率较高,适用于蜘蛛香的提取。 展开更多

关键词 蜘蛛香 响应面法 熵权法 多指标 超声提取 一测多评法

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基于NSGAⅡ算法的超声滚挤压工艺参数优化 被引量：4

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作者 曹丽茹 王晓强 +2 位作者 王排岗 刘志飞 王浩杰 《塑性工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第7期19-25,共7页

以提高金属材料的表层性能为目标,以42CrMo钢为研究对象,采用正交试验方法设计了以工件转速、进给速度、静压力以及振幅作为工艺参数的超声滚挤压试验。基于正交试验数据建立了工艺参数和金属材料表面粗糙度、表面残余应力和表面硬度间... 以提高金属材料的表层性能为目标,以42CrMo钢为研究对象,采用正交试验方法设计了以工件转速、进给速度、静压力以及振幅作为工艺参数的超声滚挤压试验。基于正交试验数据建立了工艺参数和金属材料表面粗糙度、表面残余应力和表面硬度间的多元回归模型,并采用方差分析法验证了模型的可靠性与稳定性。运用非支配排序遗传算法对回归模型进行了双目标和三目标优化,研究了遗传代数对Pareto最优解集的影响,获得了多组最优加工参数组合。结果表明,NSGAⅡ算法可用于获取最优的超声滚挤压工艺参数组合,用来指导实际加工生产。 展开更多

关键词 超声滚挤压 表层性能 正交试验 多元回归法 NSGAⅡ算法

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CuW复合材料的超声波探伤研究(三)

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作者 淡新国 肖鹏 +1 位作者 梁淑华 范志康 《电工材料》 CAS 2003年第3期25-29,共5页

本文是 Cu W复合材料的超声波探伤研究的第二部分。主要研究了如何利用超声波探伤法检测Cu W/ Cu Cr(Cu)整体触头结合面的方法。对比选择了超声探测面 ,分析了 Cu W/ Cu Cr(Cu)结合面探伤特点 ,并着重针对结合面氧化缺陷 ,对比采用 B/ ... 本文是 Cu W复合材料的超声波探伤研究的第二部分。主要研究了如何利用超声波探伤法检测Cu W/ Cu Cr(Cu)整体触头结合面的方法。对比选择了超声探测面 ,分析了 Cu W/ Cu Cr(Cu)结合面探伤特点 ,并着重针对结合面氧化缺陷 ,对比采用 B/ S法和采用单独比较结合面反射波法的探伤效果 ,提出了采用单独比较结合面反射波法对 Cu W/ Cu Cr(Cu)结合面进行探伤的参数 。 展开更多

关键词 CuW复合材料 超声波探伤 绝缘材料 触头材料

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CuW复合材料的超声波探伤研究(二)

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作者 淡新国 肖鹏 +2 位作者 梁淑华 范志康 陈敏健 《电工材料》 CAS 2003年第2期10-14,共5页

本文承接第一部分 ,主要研究了在实际超声波检测过程中如何采用对比试块通过多次反射波法和垂直扫查法对材料进行评价的方法。结合检测实际 。

关键词 铜钨复合材料 超声波探伤 对比试块 多次反射波法 复合绝缘材料

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南水北调工程陶岔站时差法流量计推流技术研究 被引量：8

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作者 邓山 赵昕 +2 位作者 张莉 吴琼 左建 《人民长江》 北大核心 2022年第4期86-90,共5页

陶岔水文站为南水北调中线工程源头陶岔渠首水量计量断面,为提高陶岔站超声波时差法流量计的流量测验精度,对时差法流量计算原理及推流方法进行了研究,提出了基于多元回归的多声路时差法断面平均流速计算方法,并以实测流量为率定样本,... 陶岔水文站为南水北调中线工程源头陶岔渠首水量计量断面,为提高陶岔站超声波时差法流量计的流量测验精度,对时差法流量计算原理及推流方法进行了研究,提出了基于多元回归的多声路时差法断面平均流速计算方法,并以实测流量为率定样本,验证了该方法的适用性。同时,基于走航式ADCP测验资料,分析了陶岔站垂线流速分布规律及最优幂指数,以及幂指数对ADCP流量测验精度的影响。结果表明:基于多元回归的多声路时差法断面平均流速计算方法能进一步提高陶岔站流量监测的精度;陶岔站垂线流速分布符合幂函数分布,最优幂指数为0.120 8,在用走航式ADCP进行流量测验时,建议采用该系数,可减小单次流量测验误差1%~2%。研究成果可为流量在线监测推流方法的选择及推流精度的提高提供参考。 展开更多

关键词 流量在线监测 超声波时差法 流速分布 多元回归 陶岔水文站 南水北调工程

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“v型”时差法超声波流量计 被引量：1

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作者 李祺龙 孙豪 +1 位作者 莫仁杰 白光富 《大学物理实验》 2023年第1期81-84,148,共5页

超声波流量计不需要破坏管道的内部结构便可知道管道内部的液体流速,与其他流量计相比更优越。文章采用超声波“v型”时差法来测量管道内部液体的状况,利用多次脉冲法提高了测量精度,采用52单片机对流速和方向进行实时处理,测量结果能... 超声波流量计不需要破坏管道的内部结构便可知道管道内部的液体流速,与其他流量计相比更优越。文章采用超声波“v型”时差法来测量管道内部液体的状况,利用多次脉冲法提高了测量精度,采用52单片机对流速和方向进行实时处理,测量结果能够实时显示。本装置在非侵扰流体流速测量方面具有一定的实用价值。 展开更多

关键词 超声波 “v型”时差法 多次脉冲法 52单片机

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