全数字相控阵超声无损检测系统软件算法与实现

摘要

该论文是上海市科委下达上海市计算技术研究所科研项目《全数字相控阵超声无损检测系统》的部分工作,侧重于算法的研究和实现. 论文首先介绍了关于无损检测、超声波检测以及相控阵超声检测的一些相关知识及检测系统的总体设计方案.然后在文中以较大的篇幅,描述了相控阵聚焦的原理,并根据该系统的实际参数,抽象出一套数学模型和可行的算法,在此基础上提出了在系统开发过程及编程实现过程中存在的一些问题;介绍了在无损检测中缺陷的分类和对回波峰常用的识别方法,详述了系统开发过程中使用的其中一种识别方法,即判别是否存在缺陷的算法,并给出实现之的部分核心程序;详述主控程序如何控制各部分并协调各相关软件的工作,使整个系统发挥最高效能,并给出主要设计框图和程序.在文章最后,还展望该项目中若干核心技术下一步工作中需要改进和发展的地方.

目录

文摘

英文文摘

第1章绪论

1.1论文背景

1.2论文工作

第2章超声波无损检测原理

2.1超声波

2.2检测

2.2.1无损检测

2.2.2超声波检测

2.2.3相控阵超声检测

第3章系统设计总体方案

3.1硬件

3.2作业机器人

3.3软件

3.3.1方案生成程序

3.3.2回波峰识别与特征抽取程序

3.3.3图像处理程序

3.3.4主控程序

第4章数字式相控阵动态聚焦建模与算法

4.1超声检测和相控阵

4.2数学模型

4.2.1超声波传播及波形转换原理

4.2.2检测系统结构

4.2.3检测系统抽象模型

4.2.4相控阵聚焦

4.3相控阵动态聚焦算法

4.3.1动态电子聚焦的延时时间计算

4.3.2焦点及接收时间窗计算

4.3.3超声束发射和接收的数学模型

4.4相控阵动态聚焦算法实现

4.4.1算法实现

4.4.2算法验证(实验过程)

第5章回波峰识别与特征抽取算法与实现

5.1缺陷

5.1.1焊缝的缺陷分类及波形分析

5.1.2常见的波形信号判断方法

5.2回波高度判断法

5.2.1回波峰识别与特征抽取

5.2.2回波峰识别与特征抽取算法

5.3算法实现

第6章系统主控程序设计与实现

6.1标定

6.1.1标定目的

6.1.2标定方法

6.2检测

6.3设计与实现

6.3.1 ISA控制卡控制

6.3.2 PCI卡数据接收

6.3.3作业机器人控制

6.3.4主控程序核心流程

6.4系统开发过程中所遇到的问题

6.4.1协调工作

6.4.2系统稳定性补偿

第7章总结与展望

7.1总结

7.2展望

致谢

参考文献：

攻读学位期间发表的论文及参考的科研项目

本论文经答辩委员会全体委员审查，确认符合上海师范大学硕（博）士学位论文质量要求。

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