棒材超声波自动探伤系统的研制

摘要

本文在传统超声波探伤系统的基础上，将机械、电气、计算机与超声探伤技术相结合，研制了小直径棒材超声波自动探伤系统。介绍了该系统对不同缺陷的超声波检测方案、机械设计、控制部分设计、超声波探伤仪器以及探伤软件的主要功能。 该系统结合声束的垂直入射纵波法和斜入射横波法，对棒材及其表面和近表面的轴向和横向缺陷进行检测并得到良好的检测效果。 该系统采用A型超声波探伤仪产生超声波脉冲，采用一次脉冲反射法检测棒材。设计了专用的机械扫描装置，使用被检棒材一面旋转一面前进而探头组不动的总体设计方案，利用三轮驱动器驱动，对棒材进行探伤，并在该装置上安装超声波探头，计算机控制机械装置自动扫描棒材，在扫描的同时，用A/D卡采集A型探伤仪的输出的超声回波信号。扫描完成后，对采集到的信号进行相应的处理，得到棒材的C扫描图像。从图像上可以得到棒材中缺陷的大小，位置等信息。据此扫描图像，操作人员就可以对棒材的质量进行准确的判断，为棒材的质量的提高提供依据。 该系统来源于工程实际，从用户的角度出发研制整个系统。系统操作方便，检测速度快，判断准确率高。系统经过不断完善，各项功能得到了检验，满足了用户的要求。

目录

文摘

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1前言

1.1无损检测技术

1.1.1无损检测的含义

1.1.2无损检测的主要方法

1.2超声波检测技术

1.2.1超声波检测技术的发展

1.2.2超声波检测的特点和适用范围

1.2.3超声波检测技术的发展方向

1.3棒材超声波自动探伤的意义

1.3.1棒材缺陷检测的必要性

1.3.2对棒材进行超声波探伤的内容、目的及意义

2系统总体方案设计

2.1探伤的基本原理

2.1.1超声波探伤的物理基础

2.1.2超声波探伤的基本原理

2.2超声波探伤设备

2.2.1超声波探伤仪

2.2.2探头

2.2.3试块

2.3棒材常见缺陷分析

2.4探伤方法的概述

2.5耦合剂的选择

3棒材水浸聚焦法超声探伤

3.1纯横波的产生

3.2点聚焦方法的使用

3.2.1聚焦方法在棒材探伤中的应用

3.2.2点聚焦探头的使用

3.3棒材水浸超声探伤原理及设计要求

4系统硬件设计

4.1系统的机械设计

4.1.1被检棒材扫查形式

4.1.2超声棒材探伤线

4.1.3被检棒材驱动机构

4.1.4探头架

4.2控制部分

4.3探伤仪部分

4.3.1探伤仪的选择

4.3.2探伤仪的组成

4.4聚焦探头的参数选择

4.4.1探头频率的选择

4.4.2聚焦探头的参数

4.5重点技术简述

5系统软件设计

5.1软件系统概述

5.1.1开发环境及使用工具

5.1.2软件功能图

5.1.3软件流程图

5.1.4多线程技术

5.1.5系统主界面介绍

5.2设置模块

5.2.1组态设置和灰度标定

5.2.2棒材速度设置

5.2.3扫描区间设置

5.2.4单步定位设置

5.3数据处理模块

5.3.1数据采集

5.3.2数据分析

5.3.3数据管理

6结论

致 谢

参考文献

附录：作者在攻读硕士学位期间发表的论文目录