超声检测信号的特征分析_通信工程.doc

摘要：超声检测作为五大无损检测技术之一，在工业领域得到了广泛的应用．应用最多的两个领域就是超声探伤和超声测厚，本文只对其在工业探伤领域中的应用做研究．该项技术的关键就在于对检测信号的特征分析，因为检测得到的回波信号中会携带缺陷的特征信息，所以，根据回波信号的特征，我们就能够对被检测工件缺陷的定位、定量以及定性进行具体分析．

本文采用频域分析的方法，对焊接缺陷的超声回波信号进行频谱分析，根据频谱图的特征，分析焊接缺陷的种类．由于实验采集到的回波信号是时域上的，所以我们需要运用傅里叶变换将时域信号转换成频域信号．这是因为，时域波形虽然直观，且提取容易，但是其能够提供的信息是有限的，仅靠分析这些时域波形的特征根本不足以实现缺陷的准确和可靠识别．而通过对缺陷反射回波的频谱分析，有助于我们了解并找到不同缺陷反射体对其频谱作用的影响和规律，从而提取出能够反映不同缺陷体性质的频域特征，为缺陷的定性识别提供可靠的依据．

关键词：超声检测；特征分析；傅里叶变换；频域分析； 缺陷识别

目录

摘要

ABSTRACT

第1章 绪论-1

1.1 课题的研究意义-1

1.2 无损检测技术概述-1

1.3 超声检测的国内外发展概况-1

1.4 本文研究内容及结构安排-2

第2章 超声检测技术概述-3

2.1 超声检测概念-3

2.2 超声检测原理-3

2.2.1 检测原理与过程-3

2.2.2 超声场及其特征参量-4

2. 3 超声检测方法-5

2.3.1 共振法-5

2.3.2 脉冲穿透法-5

2.3.3 脉冲反射法-6

2. 4 超声检测的缺陷显示方法-7

2. 5 超声检测的缺陷定位、定量与定性-8

2. 6 超声检测的特点-8

2.6.1 优点-8

2.6.2 局限性-9

2. 7 超声检测的适用范围-9

第3章 超声检测信号处理及多值域特征分析-11

3.1信号处理技术简介-11

3.1.1 超声检测中信号处理的一般方法-11

3.1.2 一般的滤波方法-11

3.2 缺陷回波信号分析-12

3.2.1 缺陷分类-12

3.3 超声检测回波的多值域特征分析-13

3.3.1缺陷回波信号的时域特征-13

3.3.2 缺陷回波信号的频域特征-14

3.3.3 缺陷回波信号的时频域特征-15

第4章 超声信号频谱分析技术-17

4.1 频谱分析原理与方法-17

4.1.1 频谱分析原理-17

4.1.2 频谱分析方法-18

4.2 傅里叶变换原理及算法-19

4.2.1 傅里叶变换的基本定义-19

4.2.2 离散傅里叶变换（DFT）-19

4.2.3 快速傅里叶变换（FFT）-20

4.3 实验结果及分析-22

4.3.1 五种焊接缺陷-22

4.3.2 超声回波信号的采集及处理-23

4.3.3 缺陷频谱分析-26

第5章 结论与展望-31

5.1结论-31

5.2不足之处及未来展望-31

参考文献-32

致  谢-33