关于金属疲劳检测的电磁超声换能器的研究及北京谱仪BESⅢ系统光脉冲发生器的校准系统光源的研究

摘要

该论文主要包括两个部分内容:一部分是关于金属疲劳检测的电磁超声换能器(EMAT)的研究;另一部分是北京谱仪BESⅢ系统光脉冲发生器的校准系统光源.这两部分内容涉及了在硕士学习期间完成的两项具体研究工作.1.在关于金属疲劳检测的电磁超声换能器的研究的部分内容中,简要介绍超声波基本概念、电磁超声换能器的原理和在不同应用方面上的电磁超声换能器的设计方案.介绍了拟建立的激光-EMAT金属疲劳探测系统的总体的设计.重点介绍系统中需要使用电磁超声换能器的初步设计,并对初步设计的EMAT进行实验,得出实验结论.在初步实验的基础上,改进初步设计的体波探头,获得实验结论.2.在北京谱仪BESⅢ系统光脉冲发生器的校准系统光源部分设计的部分内容中,简要介绍了校准和监测的概念,校准的方法.校准方法其中之一就是光脉冲校准,在此基础上介绍了北京谱仪BESⅢ系统光脉冲发生器的校准系统设计,预研进行了系统中光源部分的设计和实现,测得光源的参数,给出采用的预研Xe灯光源的实验结论.

目录

文摘

英文文摘

致谢

第一部分关于金属疲劳检测的电磁超声换能器(EMAT)的研究

引言

第一章超声波检测的基础知识

1.1超声波及其波型

1.2声波的传播速度

1.3声场

1.4超声波检测方法的种类

第二章电磁超声换能器

2.1传统压电超声换能器与电磁超声换能器的比较

2.2电磁超声换能器的基本原理

2.3电磁超声换能器(EMAT)发射和接收超声波的理论基础

2.4电磁超声换能器(EMAT)的应用

第三章电磁超声换能器探头(EMAT)结构

3.1电磁超声换能器(EMAT)不同应用方式的结构

3.2电磁超声换能器(EMAT)探头中线圈结构

3.3影响电磁超声换能器灵敏度的因素

第四章激光—电磁换能器(EMAT)探测系统的设计构想

第五章电磁超声换能器的实验设计

5.1实验中电磁超声换能器的设计

5.2 EMAT实验测试系统

第六章电磁超声换能器(EMAT)在发射测试系统的实验结果

6.1发射实验中的激励信号

6.2 EMAT探头的优化问题

6.3 EMAT发射工作原理的实验

6.4 EMAT发射信号的频域内的状况

第七章电磁超声换能器(EMAT)在接收测试系统的实验结果

7.1纵波电磁超声换能器接收测试实验结果

7.2横波电磁超声换能器接收测试实验结果

结论

第八章改进后的电磁超声换能器的实验结果

8.1电磁超声换能器的改进

8.2改进后的电磁超声换能器的纵波实验

8.3超声信号的衰减曲线

结论

第二部分北凉谱仪BESⅢ系统光脉冲发生器的校准系统光源

第一章校准和监测

1.1影响量能器的因素

1.2校准方法

1.3校准与监测

第二章光脉冲校准系统

2.1光脉冲校准系统的总体设计

2.2光脉冲校准系统中的校准方法

第三章光脉冲校准系统中的光源及试验平台

3.1光源

3.2光源时间分布测试平台

3.3闪烁Xe灯的工作模块

第四章Xe灯测试结果

4.1 Xe灯时间分布的测试结果

4.2 Xe灯光源的光谱测量图

结论

参考文献

附录一

附录二

附录三