一、用于超声检测的高速数据采集卡设计（论文文献综述）
宋绍坤[1]（2021）在《基于虚拟仪器的高温炉管检测系统设计与集成》文中研究表明由HK40、HK40Nb、HP40、HP50等材料离心铸造的高温炉管是炼油厂、化肥厂制氢转化炉的关键部件,服役条件较为恶劣,要在长周期内不间断承受高温、高压以及腐蚀介质的冲刷,服役过程中会发生蠕变损伤、组织劣化、热疲劳、氧化、蠕胀、腐蚀等各种损伤,导致炉管使用寿命缩短甚至是提前失效,这不仅会导致巨大的经济损失,更有可能发生介质泄漏、火灾等事故。因此,结合高温炉管的具体服役环境,了解炉管的损伤形式和特点,在企业装置检修期间,对炉管的运行状态进行综合评估,对保障生产装置的安全有序运行具有关键性作用。大连理工大学在高温炉管安全评价领域进行了较长时间的研究,先后开发了第一代和第二代高温炉管超声无损检测系统,具有波形的自动存储、检测距离的自动记录、焊缝的自动识别等功能。本文所设计的基于虚拟仪器的高温炉管检测系统为第三代超声无损检测系统,由下位机和上位机组成,其中下位机包括爬管机、51单片机及其搭载的外设、无线传输模块,上位机包括USB-UT350超声数据采集卡、探头、无线收发器、上位机操作系统软件。本文借助Lab VIEW开发平台完成了操作系统各模块设计,设计了基于专家规则的高温炉管损伤级别智能评定算法,从而使整个系统可以完成对炉管的超声检测、管径变化值的连续测量、数据的采集与处理、采样过程的位置标定、检测数据的保存与回放、炉管损伤级别的智能评定和检测报告的生成等功能。第三代超声无损检测检测系统具有界面交互性好、运行稳定、操作简单、后期开发难度低、体积小和重量轻等特点。
包俊[2]（2020）在《钛合金板材电涡流无损检测与定量化评估研究》文中研究指明钛合金是一种新兴的结构材料,因其优越的综合性能而被广泛应用于各行各业。在各类钛合金加工材中,板材的应用最为广泛,产量也最高,近年来占到总产量的50%以上。钛合金板材在轧制过程中难免会产生一些质量问题,例如厚度不均匀、同板差超差,以及表面质量不佳,出现裂纹、麻坑等缺陷。电涡流检测是一种基于电磁感应的无损检测技术,被广泛应用于金属材料的无损检测与评估中,相比其他无损检测技术,具备高效、低成本、无污染等优势。而使用电涡流检测技术对钛合金板材进行无损检测时,仍面临着检测信号易受噪声干扰、厚度测量反演繁琐,以及缺陷的分类识别、定量化评估精度不足等问题。本文在讨论了钛合金板材轧制过程中可能出现的质量问题后,结合国内外研究现状,开展了钛合金板材电涡流无损检测与定量化评估研究,主要的研究工作如下:（1）针对钛合金板材缺陷电涡流检测图像的降噪预处理问题,研究了一种主元分析（Principal Component Analysis,PCA）联合局部线性嵌入（Locally Linear Embedding,LLE）的降噪方法。利用PCA方法对电涡流检测图像进行初步的处理,去除较大噪声。然后,使用LLE算法在像素点的可变邻域内自动搜索最近邻数据,并采用近邻数据的局部最优线性组合替代像素,在进一步精细降噪的同时,可保持图像局部几何结构。实验表明,在输入信噪比为15d B～30d B的条件下,输出信噪比可达26.80～39.89d B,电涡流检测图像信噪比平均提高11.16d B,证实了该方法对钛合金板材缺陷电涡流检测图像降噪预处理的有效性。（2）针对传统电涡流测厚方法难以直接通过检测信号反演板材厚度的问题,提出了一种钛合金板材电涡流解析模型与改进的厚度测量方法。结合钛合金板材低电导率、非铁磁的电磁特性,在特定测量条件下建立了一种新的解析模型,用于描述电涡流探头差分电压实部与钛合金板材厚度的关系。最后基于改进的解析模型提出一种快速、准确的钛合金板材电涡流测厚方法。该方法可直接根据标定信号计算钛合金板材的测量厚度,不需要通过预先获得的实验记录进行对比,也不需要预先求解复杂的正演模型。实验结果表明,6mm厚度范围内冷轧薄钛板的厚度测量误差不超过±0.14mm,远小于现行钛工业标准规定的±0.35mm。（3）针对传统机器学习方法难以在不同工况下对质量各异、高维非线性的钛合金板缺陷电涡流检测图像信息进行准确、有效分类的问题,提出了一种栈式稀疏降噪自编码（Stacked Sparse Denoising Autoencoder,SSDAE）深度神经网络的钛合金板材缺陷电涡流检测图像分类方法。该方法将稀疏性限制引入降噪自编码器（Denoising Auto Encoder,DAE）,并在此基础上将多个DAE进行栈式组合构建深度神经网络。训练后的网络模型在不同工况下均能有效地对钛合金板缺陷进行分类识别,有较好的鲁棒性。实验结果表明,在输入信噪比大于26d B时,该方法的分类准确率高于97%;当输入信噪比逐渐下降时,分类准确率也能保持较高水平,在环境复杂的钛合金板生产线上,具有抗干扰、性能稳定等优势。（4）针对钛合金板材缺陷定量化评估中,电涡流检测图像难以人工设计特征,使用常规的回归方法需要设计复杂目标函数等问题,研究了一种基于深度置信网络（Deep Belief Network,DBN）和最小二乘支持向量机（Least Squares Support Vector Machine,LSSVM）的钛合金板缺陷缺陷定量化评估方法。在正确缺陷分类的基础之上,利用DBN从钛合金板材缺陷的电涡流检测图像中提取有效特征,并采用LSSVM算法建立钛合金板缺陷参数的多目标回归模型,实现对钛合金板材缺陷的定量化评估。实验结果表明,缺陷评估的相对误差和重复性标准差分别小于4.1%和0.12mm,与其他常规方法相比,该方法具有更高的准确性和可重复性。（5）完成了钛合金板材电涡流无损检测系统的设计和开发。对系统需求进行了综合的分析,设计了检测系统的总体架构,并模块化实现了检测系统的软硬件功能。最后将前述研究的厚度测量模型、分类识别和定量化评估智能算法在系统中进行了集成。钛合金板材缺陷电涡流检测、分类识别和定量化评估应用实例证实了所开发系统的有效性和实用性。
张东旭[3]（2020）在《基于FPGA和ARM的超声波高速数据采集卡的设计》文中进行了进一步梳理我国铁路系统规模庞大,自改革开放以来,经四十余年的发展,铁路营运里程大幅度增加,由此带来的铁路维检任务日益艰巨的问题不容忽视。近年来,主管部门多次强调保证铁路运输的安全的重要性。本课题从实际需求出发,设计了一套适用于钢轨探伤的高速超声检测系统。首先,论文从超声检测的原理入手,选择脉冲反射法作为作为本系统的检测方法。其次,根据实际需要,制定系统总体方案,确定系统性能指标。从硬件和软件两个方面进行设计工作。硬件方面,设计了超声波激励模块、信号调理模块、人机交互模块、采样模块和以太网接口模块。其中信号调理模块设计了前置放大电路、程控增益电路、带通滤波电路和衰减电路的拓扑结构来调理回波信号。超声波激励模块最大能发射重复频率为3kHz的超声波,满足高速探伤对重复频率的需求,信号调理模块能够在0～80dB增益范围内实现波形调节。软件方面,利用ARM主控芯片设计了人机交互模块控制程序,利用FPGA器件XC7A100T实现了高速模数转换器驱动、数据缓存、数字滤波、数据传输等功能,65MHz的采样率使本系统能够识别更高频率的噪声信号,从硬件和软件上均对超声回波的进行滤波处理。设计了基于UDP的以太网帧通信协议,用于硬件系统和上位机软件之间的数据交互。编写了上位机界面,实现数据保存和波形显示功能。最后,本课题开发了超声数据采集系统的样机,并对硬件和软件系统分别按模块进行了测试,实验结果表明,本系统各个模块工作正常,性能指标能够达到设计要求,硬件系统和上位机通讯正常,符合设计初衷。
段茹茂[4]（2020）在《基于涡流效应的金属回转体表面缺陷检测方法研究与应用》文中研究表明金属回转体被广泛应用在建筑、车企、航天、水利等多个领域,但其在生产或使用过程中极易产生缺陷,对企业的经济效益和使用人员的安全造成影响。为及时发现金属回转体存在的缺陷,必须定期对金属回转体进行缺陷检测,国内企业所用的检测设备主要以引进为主,提高了检测成本。本课题为实现金属回转体表面缺陷的检测,系统地研究涡流缺陷检测技术,开发了一套简单实用的缺陷检测系统,可以满足对金属回转体表面裂纹等缺陷检测的需求。该检测系统以电涡流传感器、角度传感器、数据采集卡等为基础,结合自行开发的检测程序和设计的自动化平台而建立的,该检测装置使用方便、操作简单,可以精确的检测到金属回转体表面及近表面的缺陷位置。由于涡流检测信号易受其他因素影响。本文利用不同激励频率、提离、检测速度等因素对输出信号敏感度不同的特点,通过对金属回转体表面缺陷检测参数的试验研究,最终确定出最佳工作参数组合,提高检测结果的准确性和可靠性。本文主要完成了以下工作:（1）阐述了电涡流金属表面缺陷检测的工作原理,分析了影响涡流检测金属表面缺陷效果的各种因素,给出了由角度信号和位移信号确定回转件表面缺陷位置的算法和实现思路,提出了最佳的工作参数组合。（2）在分析问题特点和现场实际需求的基础上,提出了检测装置的总体方案并完成了工程设计和制作。检测装置包括硬件和软件两个部分。通过这两部分的合理组合,实现了对金属回转体表面缺陷定位的目的。（3）完成了检测系统有关元件的设计、计算和选型等工作。定制了合适的电涡流传感器、选取了合适的角度传感器、数据采集卡等相关设备,完成了检测装置的安装调试和使用试验。（4）总体规划了软件系统的功能和实现方案,利用labview编程,完成了检测装置软件系统的设计与开发;实现了电涡流传感器、角度传感器信号实时波形的显示;具备了对检测到的缺陷信号进行自动报警、显示、记录等功能,还可对要求得数据信息进行保存等操作。（5）研究了检测频率、提离、检测速度与输出信号的关系,并得出最佳检测参数的范围,提高了后续缺陷检测的准确性。试验结果证明:检测系统稳定性强,可以精确检测到缺陷具体位置,还可以根据具体检测结果识别缺陷类型,预测裂纹深度。通过这些研究为检测系统设计和裂纹尺寸量化提供理论基础。
王军炎[5]（2020）在《基于超声瑞利波的增材制造构件表面缺陷检测及装置研制》文中指出随着增材制造技术在各领域中的普及使用,其成形的金属构件的质量问题备受关注。材料表面完整性,尤其是表面裂纹等损伤缺陷,限制了关键金属增材制造构件在特定服役条件下的推广应用,因此如何对表面缺陷进行及时的检测和评价,是减少工业事故发生的有效途径。无损检测技术以其检测速度快、精度高、成本低、绿色健康等优点受到青睐,尤其是超声瑞利波以其能在材料表面长距离传播的特点,其波形信号中可包含大量材料表面信息,是材料表面力学性能无损评价的重要手段。本文基于瑞利波检测手段,通过最小反射法对增材制造试件表面不同深度的槽型缺陷进行定量表征,并研制了可以检测增材制造构件的超声扫查平台,为表面缺陷检测提供了新的表征手段。本文自主研发的检测仪器是多功能高精度的超声扫查平台,主要由机械结构、硬件配置和控制软件组成,主要使用的检测部件为水浸式平探头、DPR300发射接收仪,通过6台电机控制,可实现单/双探头C扫查、瑞利波、兰姆波等超声前沿方法的自动化构件表面缺陷检测功能。根据增材制造技术成形的不锈钢试件实际力学性能参数,建立了“液—固耦合”有限元仿真模型。根据増材制造技术成型的实际材料力学参数,取弹性模量为165GPa、泊松比0.3、密度为7980kg/m3,计算出其纵波波速为4683m/s、横波波速为2503m/s、瑞利波波速为2318m/s,得到第一和第二临界角、瑞利角分别为18.46°、36.33°和39.8°。设计的“液—固耦合”有限元仿真模型,利用最小反射角作为表征方法,通过入射角在36.5°～41°范围变化时,每一缺陷深度的反射系数随入射角的变化关系,从而探究了最小反射角与缺陷深度之间的关系。通过对仿真结果进行分析表明,无缺陷下的最小反射系数出现位置在入射角为40°时,与理论计算的39.8°瑞利角吻合度较高;本文研究的不同深度缺陷情况下的入射角与反射系数的变化曲线相对于无缺陷情况有一定偏移,有缺陷的最小反射系数出现位置都小于瑞利角;对于不同深度的缺陷,随着缺陷深度增加,最小反射系数出现的位置发生后移,即最小反射角逐渐增大;在瑞利角附近处（40°～40.3°）,反射系数与缺陷深度之间成线性关系,且随着缺陷深度的增加,反射系数变小。利用上述线性关系可以实现对构件表面不同缺陷深度的表征,即表明瑞利波是表征表面缺陷深度的有效手段。
刘家斌[6]（2020）在《超声波螺栓应力自动标定试验系统研制》文中研究指明高强度螺栓紧固件被广泛应用在各种设备的紧固联接上。为了保障设备安全、可靠的工作,采取科学、有效的手段测量螺栓轴向应力大小,具有十分重要的工程意义。目前,在诸多测量螺栓轴向应力的方法中,基于声弹性原理的超声应力测量法因其具有对工件无损、简单快速和精确度高的优点而得到广泛关注。超声应力测量法通过测量超声波沿螺栓轴向传播的渡越时间（简称声时）来间接测量螺栓轴向应力,因此利用超声法测量螺栓应力,需要事先对相应规格的螺栓进行标定,建立应力与超声波声时之间的关系,且标定结果的精确性将会直接影响到应力实际测量的准确性。针对目前采用的标定方法存在螺栓装夹不便,手动加载且加载力不能精确控制等问题,论文拟研制一套基于超声波的螺栓应力自动化标定设备,以期实现对被标定螺栓进行自动连续加载控制以及应力和超声波声时的实时准确测量和数据处理,最终实现螺栓轴向应力与超声波声时之间关系的精确标定。论文首先基于声弹性效应,分析了超声波螺栓应力测量原理,建立了超声波声时差与螺栓轴向应力关系的数学模型。依据该模型,对标定试验系统进行了需求分析,确立了标定系统的设计目标,并完成了标定系统的总体方案设计。整个标定系统主要由机械结构、应力加载控制系统、多路数据采集传输系统和应用软件系统四大部分组成。论文设计了标定试验系统的机械结构,采用卧式双滑轨结构保证螺栓装夹拆卸方便,利用弹簧耦合机构保证超声探头的耦合状态良好。为实现螺栓应力的方便、准确加载以及应力和超声波声时的精确测量,论文设计了基于伺服电机的应力加载控制系统和基于NI数据采集卡与超声波检测模块的多路数据采集传输系统,应力加载控制系统采用基于Modbus协议的指令控制方式,通过RS485串口控制电机实现对螺栓平稳、连续、准确地加载;多路数据采集传输系统实现超声波声时、螺栓轴向应力、螺栓拧紧扭矩和环境温度等参数的实时测量与传输。论文还基于Lab VIEW平台设计了软件系统用于方便控制整个标定过程,实现对传感器采集数据的自动处理、显示、记录和标定结果的输出。论文在完成整个超声波螺栓应力自动标定试验系统的设计和样机研制的基础上,进行了大量的试验研究和数据分析,分析了螺栓夹紧长度和环境温度变化对超声波声时和标定结果的影响。大量试验结果表明,本系统能够方便快速的对长度在65～120mm范围内、规格在M8～M12之间、强度等级最大为8.8级的高强度螺栓进行灵敏度系数的准确标定,超声波声时分辨精度达1ns,应力测量精度为±0.05%FS,标定重复精度达到?2%,性能指标达到了预期的技术要求。
王昊[7]（2019）在《基于Cortex-A9的嵌入式超声检测系统研制》文中进行了进一步梳理近年来,我国铁路交通运输业不断发展,超声无损检测作为铁路运输安全的重要保障,在机车轮对和钢轨焊缝的检测中得到广泛的应用。然而目前超声无损检测在对探伤数据的处理上缺乏系统化的管理,因此本文研制了一套完整的超声检测系统,包括有基于Cortex-A9的超声探伤仪,用于存储和管理的探伤大数据服务器和用于数据回放处理的客户端应用程序。论文首先研制了便携式超声探伤仪。在硬件方面,处理器选择了基于Cortex-A9架构的Exynos4412作为核心处理器。基于该处理器,进行数据采集模块、人机交互模块、高分辨率LCD显示模块和wifi通信模块的硬件电路设计。在软件方面,首先搭建了Linux系统下的交叉编译环境,然后进行各个硬件模块的驱动程序设计。最后是应用程序的设计,应用程序采用了MVC设计模式,实现了探伤系统初始化、数据采集和压缩、探伤波形实时显示、探伤过程自动记录和探伤数据的传输等功能。论文接着研制了超声探伤大数据平台,该平台是一个基于数据库的服务器。探伤文件的文件名通过合理的设计,服务器在接收到文件之后对文件名进行解析,将解析出来的结果存入数据库内对应的字段,为客户端实现超声探伤数据的高效检索打下了基础。论文最后研制了超声检测系统PC机客户端的应用程序,PC机客户端是用户对探伤数据进行处理的重要的平台。客户端设计了合理的权限分配功能,能够更有效的对客户端进行管理。系统配置功能实现了在不修改应用程序的情况下进行二次开发。在业务方面,本文设计了数据筛选、回放和分析的功能。客户端设计的辅助功能能够有效地对用户进行监督。本文设计完成的超声检测系统经过测试已经实现了上述的功能,通过在实际的探伤工件上进行试用,便携式超声探伤仪满足了探伤工作的需求,探伤结果符合预期。数据通过wifi传输到大数据平台,用户再从大数据平台获取到探伤数据进行回放处理整个流程都已经成功实现。目前超声检测系统在上海铁路局进行试用检测,并通过返回的结果进行改进。
李新仁[8]（2019）在《基于虚拟仪器的铁路轨道探伤装置研究》文中认为本文结合我国铁路轨道探伤设备发展现状,根据调研实际现场的功能需求,采用超声探伤技术设计基于虚拟仪器的铁路轨道探伤装置应用于铁路轨道探伤。首先对超声波及其传播特性的研究,了解超声波在探伤传播过程中产生衰减的原因,通过对钢轨超声波探伤检测过程的认真分析,探究了超声波垂直和倾斜入射到异质界面上的反射和透射及波形转换规律,再结合系统的实际应用背景,采用模块化的设计方法,对铁路轨道探伤装置的机械支架、探伤轮的结构和喷淋耦合机构、导向轮等辅助机构进行了分析和设计,并对探伤装置的机械结构进行了三维建模,然后通过对探伤轮的简化模型分析探伤装置在偶然性激振源和周期性激振源下的振动规律,讨论减小振动的方法,以提高探伤系统的稳定性和精度。探伤装置的信号采集系统是实现铁路轨道超声波探伤的首要工作。本文接着完成对探伤装置信号采集硬件系统的设计和信号采集软件平台的搭建。硬件设计包括探伤装置信号采集系统的信号源、超声波换能器、数据采集卡的选型和信号调理电路的设计;信号采集系统的软件是利用灵活性很高、可以随时更改软件程序的LabVIEW开发软件搭建超声波探伤系统的信号采集控制面板,实现对超声波轨道探伤信号和其它信号的采集、存储和显示。最后对接收探伤回波信号中的缺陷信息提取方法进行研究。用窗函数法设计数字带通FIR滤波器去除探伤回波信号中与缺陷信息无关的高低频信号的干扰,再通过快速傅里叶变换的方法把滤波后的信号从时域内转换到频域内以便准确的识别出伤损缺馅,并通过Matlab模拟钢轨探伤的回波信号,得到设置FIR滤波器的参数,并对在LabVIEW开发出轨道探伤装置的信号处理软件进行了功能测试,获得可靠的铁路轨道超声波探伤信号缺陷信息提取的方法。
胡天祥[9]（2019）在《用于铝板检测的电磁超声系统设计及实验研究》文中进行了进一步梳理铝板在现代工业中被大量使用,但是在其制造加工、运输以及后期的使用过程中,由于受到外力的作用,经常会出现孔洞及腐蚀等各种缺陷,因此需要对它的质量进行严格检测,常用的检测方法有超声检测法、射线检测法以及涡流检测法等。相较于其它检测方法,电磁超声检测具有非接触、无需耦合剂及可进行高温高速测量等优点,所以本文采用电磁超声技术对铝板进行检测,设计了电磁超声检测系统并对其进行了改善。首先,详细研究了应用于铝板检测的Lamb波特性及电磁超声换能器的工作原理,并对电磁超声换能器结构进行设计,通过有限元仿真对结构进行验证。其次,针对电磁超声技术应用于检测时存在的不足,本文对电磁超声系统进行了优化设计,其中着重利用有限元方法对线圈参数进行求解,分析阻抗匹配原理并结合史密斯圆图进行阻抗匹配求解。根据实际需要,设计了一款能够实现多个匹配值切换的阻抗匹配电路以及一款通带宽度可调、选择性高的超宽带带通滤波电路。接着,通过仿真以及测试,验证所设计各部分电路的正确性。最后,将设计的各部分模块组成完整的电磁超声检测系统,并将其应用于铝板检测,分别开展系统性能检测实验、缺陷识别实验以及不同频率激发实验,验证本文对电磁超声系统的优化设计是可行有效的。
王晓婷[10]（2018）在《双机械手超声检测系统及数据处理》文中进行了进一步梳理受工艺和材料特性的影响,复合材料在制造过程中容易产生孔隙、分层、夹杂和脱粘等缺陷,这些缺陷将导致工件的承载能力降低,使工件容易出现安全隐患。当前国内复合材料工件的检测方法基本上是手工检测,人工判断缺陷,但是手工检测存在漏检、检测结果不准确、检测速度慢、缺陷定位定量不准确等问题,因此,需要开发一套双机械手超声无损检测系统来提高检测速度、检测精度以及对缺陷定位定量的准确性。本文对复合材料的无损检测、点云数据表面重建及超声检测缺陷分析等方面的研究现状进行了总结阐述;针对当前无损检测存在的检测效率低、检测结果不直观以及无法进行自动化分析等状况,搭建了双机械手超声无损检测系统样机,并介绍了检测样机的软、硬件构成,明确了双机械手样机对复杂形状曲面构件进行超声无损检测的方式、方法。文中采用蛇形扫查模式的轨迹规划策略,通过CATIA软件对被测构件进行数控加工,然后对数控加工点位文件进行数据处理,获得机械手实际运动时所需要的点位信息,将这些点位信息导入机械手的下位机中,以控制机械手末端的移动路径,实现对被测构件的预检测部分的全面扫描;通过对检测到的离散数据进行除异、压缩简化等相关处理,采用Delaunay三角剖分方法对检测结果进行三维可视化显示;对检测结果进行缺陷提取、缺陷几何特征分析计算,为进一步安全性评估奠定基础。
二、用于超声检测的高速数据采集卡设计（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、用于超声检测的高速数据采集卡设计（论文提纲范文）
（1）基于虚拟仪器的高温炉管检测系统设计与集成（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.1.1 高温炉管服役环境 |
| 1.1.2 高温炉管失效形式 |
| 1.1.3 高温炉管损伤评价手段 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 超声检测技术发展概况 |
| 1.2.2 超声检测技术发展趋势 |
| 1.2.3 基于虚拟仪器技术的超声检测系统研究现状 |
| 1.3 研究目标和主要工作 |
| 1.4 本论文章节安排 |
| 2 虚拟仪器和LabVIEW开发平台 |
| 2.1 虚拟仪器介绍 |
| 2.1.1 虚拟仪器的概念 |
| 2.1.2 虚拟仪器的特点 |
| 2.1.3 虚拟仪器的构成 |
| 2.2 LabVIEW开发平台 |
| 2.2.1 LabVIEW介绍 |
| 2.2.2 LabVIEW的特点 |
| 2.2.3 LabVIEW的组成 |
| 2.3 本章小结 |
| 3 高温炉管超声检测系统设计 |
| 3.1 下位机组成 |
| 3.1.1 焊缝和蠕胀测量模块 |
| 3.1.2 行程计量及位置标定模块 |
| 3.1.3 控制单元模块 |
| 3.1.4 无线传输模块 |
| 3.2 上位机组成 |
| 3.2.1 超声数据采集卡 |
| 3.2.2 无线收发器 |
| 3.2.3 上位机操作系统软件 |
| 3.3 本章小结 |
| 4 蠕变损伤级别的智能评定 |
| 4.1 超声数据特征分析 |
| 4.2 基于专家规则的炉管损伤级别智能评定算法 |
| 4.2.1 初步评级 |
| 4.2.2 优化评级 |
| 4.2.3 焊缝识别 |
| 4.2.4 确定评级 |
| 4.3 本章小结 |
| 5 上位机操作系统软件方案设计与实现 |
| 5.1 操作系统整体方案设计 |
| 5.1.1 数据采集模块 |
| 5.1.2 数据传输模块 |
| 5.1.3 数据显示模块 |
| 5.1.4 数据处理模块 |
| 5.1.5 数据保存与回放模块 |
| 5.2 操作系统界面设计 |
| 5.2.1 参数配置界面 |
| 5.2.2 实时检测界面 |
| 5.2.3 数据处理界面 |
| 5.3 操作系统整体方案实现 |
| 5.3.1 数据采集模块 |
| 5.3.2 数据传输模块 |
| 5.3.3 数据显示模块 |
| 5.3.4 数据处理模块 |
| 5.3.5 数据保存与回放模块 |
| 5.4 智能评级程序实现 |
| 5.4.1 初步评级 |
| 5.4.2 优化评级 |
| 5.4.3 焊缝识别 |
| 5.4.4 确认评级 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表学位论文情况 |
| 致谢 |
（2）钛合金板材电涡流无损检测与定量化评估研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 钛合金板材的生产制造及质量标准 |
| 1.2.1 钛合金板材的发展与应用 |
| 1.2.2 钛合金板材轧制工艺 |
| 1.2.3 钛合金板材质量标准 |
| 1.2.4 钛合金板材无损检测方法 |
| 1.3 电涡流无损检测技术概述及其研究现状 |
| 1.3.1 电涡流检测技术发展概述 |
| 1.3.2 电涡流检测信号预处理研究现状 |
| 1.3.3 电涡流测厚方法研究现状 |
| 1.3.4 电涡流检测缺陷分类识别研究现状 |
| 1.3.5 电涡流缺陷定量化评估研究现状 |
| 1.4 钛合金板材电涡流无损检测研究现状及存在的问题 |
| 1.4.1 钛合金板材电涡流无损检测研究现状 |
| 1.4.2 研究热点 |
| 1.4.3 存在的问题 |
| 1.5 本文的主要研究内容及创新 |
| 1.5.1 论文的主要研究内容 |
| 1.5.2 论文的创新点 |
| 1.6 本章小结 |
| 第二章 钛合金板材电涡流检测信号预处理 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 钛合金板材电涡流检测信号特性 |
| 2.2.1 探头线圈阻抗模型 |
| 2.2.2 探头线圈电压变化 |
| 2.2.3 钛合金板材电涡流检测信号 |
| 2.3 数字相敏检波算法与电涡流成像原理 |
| 2.3.1 数字相敏检波 |
| 2.3.2 电涡流扫描成像原理 |
| 2.4 钛合金板电涡流检测图像PCA-LLE联合降噪方法 |
| 2.4.1 主元分析(PCA)降噪 |
| 2.4.2 局部线性嵌入(LLE)图像重构 |
| 2.4.3 基于PCA-LLE的电涡流检测图像降噪 |
| 2.4.4 降噪预处理实验 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 钛合金板材电涡流解析模型与厚度测量研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 钛合金板材电涡流解析模型建立 |
| 3.2.1 电涡流探头与测量原理 |
| 3.2.2 Dodd-Deeds解析模型 |
| 3.2.3 钛合金板材电涡流解析模型 |
| 3.3 钛合金板材电涡流解析模型的分析与改进 |
| 3.3.1 钛合金板材解析模型相位分离 |
| 3.3.2 钛合金板材电涡流解析模型的改进 |
| 3.4 基于改进解析模型的钛合金板材电涡流测厚方法 |
| 3.5 钛合金板电涡流厚度测量实验 |
| 3.5.1 测量设备及实验设置 |
| 3.5.2 厚度测量结果与分析 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 基于SSDAE深度神经网络的钛合金板材缺陷电涡流检测图像分类方法 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 降噪自编码器原理及训练方式 |
| 4.2.1 自编码器原理 |
| 4.2.2 降噪自编码器原理 |
| 4.2.3 降噪自编码器训练方式 |
| 4.3 稀疏性限制引入与深度神经网络构建 |
| 4.3.1 稀疏性限制 |
| 4.3.2 栈式稀疏降噪自编码(SSDAE)深度神经网络构建 |
| 4.4 基于SSDAE深度神经网络的钛板缺陷电涡流图像分类方法 |
| 4.5 钛合金板缺陷电涡流检测与分类实验 |
| 4.5.1 检测装置 |
| 4.5.2 检测材料与试验设置 |
| 4.5.3 实验结果及分析 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 基于DBN与LSSVM的钛合金板材缺陷电涡流检测图像定量化评估方法 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 基于DBN的钛合金板缺陷特征提取 |
| 5.2.1 限制玻尔兹曼机原理 |
| 5.2.2 深度置信网络构建与特征提取 |
| 5.3 基于LSSVM的钛合金板缺陷参数回归 |
| 5.4 基于DBN和LSSVM的钛合金板缺陷定量化评估方法 |
| 5.5 钛合金板缺陷定量化评估实验 |
| 5.5.1 参数影响分析 |
| 5.5.2 评估结果与讨论 |
| 5.6 本章小结 |
| 第六章 钛合金板材电涡流无损检测系统设计与实现 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 钛合金板材电涡流无损检测系统总体架构 |
| 6.2.1 电涡流检测系统总体硬件架构 |
| 6.2.2 电涡流检测系统总体软件工作流程 |
| 6.2.3 电涡流检测系统功能模块划分 |
| 6.3 电涡流无损检测系统软硬件模块化实现 |
| 6.3.1 电涡流探头设计 |
| 6.3.2 电涡流检测系统硬件实现 |
| 6.3.3 电涡流检测系统软件实现 |
| 6.4 智能检测分析功能集成 |
| 6.4.1 钛合金板测厚功能 |
| 6.4.2 钛合金板缺陷分类与评估功能 |
| 6.5 钛合金板材电涡流无损检测应用实例 |
| 6.5.1 钛合金板材缺陷检测 |
| 6.5.2 钛合金板材厚度测量 |
| 6.5.3 钛合金板材缺陷分类与评估 |
| 6.6 本章小结 |
| 第七章 总结与展望 |
| 7.1 研究工作总结 |
| 7.2 下一步工作展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录A 攻读博士学位期间取得的主要研究成果 |
| 附录B 攻读博士期间参与的科研项目 |
（3）基于FPGA和ARM的超声波高速数据采集卡的设计（论文提纲范文）
| 摘要 |
| 英文摘要 |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 超声波检测技术和钢轨探伤设备研究现状及发展趋势 |
| 1.2.1 超声波检测技术和钢轨探伤设备国内外研究现状 |
| 1.2.2 发展趋势 |
| 1.3 课题研究的主要内容 |
| 2 超声波探伤原理及总体设计 |
| 2.1 超声波探伤的基本原理 |
| 2.1.1 超声波 |
| 2.1.2 超声波传播过程中的特征量 |
| 2.1.3 超声波探伤的方法和特点 |
| 2.2 系统功能要求及主要性能指标 |
| 2.3 系统总体方案设计 |
| 2.3.1 系统硬件方案 |
| 2.3.2 系统软件方案 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 超声数据采集卡的硬件设计 |
| 3.1 超声波激励模块设计 |
| 3.1.1 激励脉冲类型及产生方式 |
| 3.1.2 超声波激励模块设计 |
| 3.2 信号调理模块设计 |
| 3.2.1 前置放大电路设计 |
| 3.2.2 程控增益电路设计 |
| 3.2.3 带通滤波电路设计 |
| 3.2.4 衰减电路设计 |
| 3.3 数据采样模块设计 |
| 3.4 FPGA主控模块设计 |
| 3.4.1 FPGA设计 |
| 3.4.2 FPGA外围模块设计 |
| 3.5 数据传输模块设计 |
| 3.5.1 传输方案选择与对比 |
| 3.5.2 以太网芯片选型 |
| 3.5.3 以太网接口电路设计 |
| 3.6 人机交互模块设计 |
| 3.7 电源模块设计 |
| 3.7.1 模拟电源设计 |
| 3.7.2 数字电源设计 |
| 3.8 本章小结 |
| 4 超声数据采集卡的软件设计 |
| 4.1 FPGA主控模块软件设计 |
| 4.1.1 FPGA开发环境及设计流程 |
| 4.1.2 FPGA主控模块软件功能划分 |
| 4.2 人机交互模块软件设计 |
| 4.3 基于QT的上位机软件设计 |
| 4.3.1 上位机软件功能分析 |
| 4.3.2 开发环境及语言 |
| 4.3.3 上位机软件设计 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 系统测试 |
| 5.1 超声数据采集卡测试平台 |
| 5.2 硬件测试 |
| 5.2.1 超声波激励电路测试 |
| 5.2.2 前置放大电路测试 |
| 5.2.3 程控增益电路测试 |
| 5.2.4 带通滤波电路测试 |
| 5.3 软件测试 |
| 5.3.1 时钟模块测试 |
| 5.3.2 数字滤波器测试 |
| 5.3.3 以太网通讯测试 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读工程硕士学位期间主要成果 |
（4）基于涡流效应的金属回转体表面缺陷检测方法研究与应用（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题研究的背景和意义 |
| 1.2 金属回转体检测研究现状 |
| 1.2.1 无损检测概述 |
| 1.2.2 金属回转体无损检测方法的研究现状 |
| 1.2.3 金属回转体表面缺陷无损检测系统的研究与应用现状 |
| 1.3 金属回转体表面缺陷检测方法的确定 |
| 1.4 论文的主要研究内容 |
| 2 涡流检测基本理论及应用 |
| 2.1 涡流检测基本原理 |
| 2.2 线圈阻抗分析 |
| 2.2.1 线圈的阻抗及归一化 |
| 2.2.2 引起线圈阻抗变化的因素 |
| 2.3 涡流检测的三大效应及影响 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 金属回转体表面缺陷检测系统总体方案设计及硬件选择 |
| 3.1 金属回转体表面缺陷检测系统总体方案设计 |
| 3.1.1 对金属回转体表面缺陷检测系统的基本要求 |
| 3.1.2 检测方法的确定 |
| 3.1.3 检测方案的确定 |
| 3.1.4 检测系统总体方案设计 |
| 3.2 检测平台设计 |
| 3.3 试验试件的选择与制作 |
| 3.3.1 被测体物理特性对涡流检测结果的影响 |
| 3.3.2 缺陷试样的制作 |
| 3.4 电涡流传感器类型及选择 |
| 3.4.1 电涡流传感器探头的选择 |
| 3.4.2 前置器的选择 |
| 3.4.3 涡流传感器的安装 |
| 3.4.4 涡流传感器的标定 |
| 3.5 角度传感器 |
| 3.6 数据采集卡 |
| 3.6.1 数据采集卡的介绍 |
| 3.6.2 数据采集卡采样频率的确定 |
| 3.7 检测系统的硬件总装 |
| 3.8 本章小结 |
| 4 金属回转体电涡流检测系统的软件设计 |
| 4.1 程序总体设计原则及方案 |
| 4.1.1 程序设计的基本原则 |
| 4.1.2 设计方案 |
| 4.2 编程软件开发环境及流程 |
| 4.2.1 labview编程软件 |
| 4.2.2 软件开发流程 |
| 4.3 前面板设计 |
| 4.4 程序框图关键模块设计 |
| 4.4.1 信号采集模块 |
| 4.4.2 信号处理模块 |
| 4.4.3 信号保存模块 |
| 4.4.4 数据导出 |
| 4.4.5 通讯设计 |
| 4.5 检测系统设计 |
| 4.6 试验台的电气元件接线 |
| 4.7 信号传输系统的调试 |
| 4.8 本章小结 |
| 5 金属回转体表面缺陷检测试验及分析 |
| 5.1 金属回转体表面缺陷检测试验总体说明 |
| 5.2 检测参数对缺陷检测信号灵敏度和可靠性影响 |
| 5.2.1 激励频率对检测信号灵敏度的影响研究 |
| 5.2.2 提离对检测信号灵敏度的影响研究 |
| 5.2.3 速度对检测信号灵敏度的影响研究 |
| 5.2.4 检测参数对缺陷检测可靠性的影响 |
| 5.3 缺陷信号分析试验 |
| 5.3.1 缺陷位置的确定 |
| 5.3.2 缺陷种类的识别 |
| 5.3.3 缺陷深度的分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 在学研究成果 |
| 致谢 |
（5）基于超声瑞利波的增材制造构件表面缺陷检测及装置研制（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究目的与意义 |
| 1.2 超声检测国内外研究现状 |
| 1.2.1 超声检测技术概述 |
| 1.2.2 超声检测技术对表面缺陷检测的研究现状 |
| 1.3 课题的主要研究内容 |
| 第2章 液—固界面超声波基础理论与瑞利波检测原理 |
| 2.1 不同介质界面的反射现象、透射现象与波形转换 |
| 2.2 液—固界面的反射系数与透射系数 |
| 2.3 瑞利波表面缺陷检测理论 |
| 2.3.1 瑞利波的产生 |
| 2.3.2 斯涅耳定律与临界角 |
| 2.3.3 瑞利波检测原理 |
| 2.4 动力学有限元数值模拟理论 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 多功能高精度超声无损检测扫查平台设计与研究 |
| 3.1 超声检测装置发展现状概述 |
| 3.2 多功能高精度超声无损检测扫查平台的整体设计 |
| 3.2.1 多功能高精度超声扫查平台的机械扫查装置 |
| 3.2.2 多功能高精度超声扫查平台的硬件配置 |
| 3.2.3 多功能高精度超声扫查平台的软件控制系统 |
| 3.3 本章小结 |
| 第4章 304 不锈钢增材制造试件准备与仪器调试 |
| 4.1 304 不锈钢增材制造试件制备 |
| 4.2 多功能高精度超声扫查平台基本调试 |
| 4.3 本章小结 |
| 第5章 304 不锈钢增材制造试件瑞利波检测有限元仿真 |
| 5.1 有限元数值模拟参数设置 |
| 5.1.1 有限元数值模拟思路 |
| 5.1.2 有限元数值模拟参数设置 |
| 5.2 仿真结果 |
| 5.2.1 无表面缺陷仿真结果 |
| 5.2.2 各深度缺陷仿真结果 |
| 5.2.3 瑞利波对不同深度缺陷的表征 |
| 5.3 本章小结 |
| 第6章 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简介及在学期间科研成果 |
| 致谢 |
（6）超声波螺栓应力自动标定试验系统研制（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 螺栓预紧力控制与联接状态检测方法 |
| 1.2.1 常用的预紧力控制和联接状态检测方法 |
| 1.2.2 基于声弹性效应的超声波检测法 |
| 1.3 超声螺栓应力测量及标定设备的国内外研究现状 |
| 1.3.1 超声螺栓轴向应力测量设备研究现状 |
| 1.3.2 超声螺栓应力标定设备研究现状 |
| 1.4 论文研究目标和研究内容 |
| 1.4.1 研究目标 |
| 1.4.2 研究内容 |
| 第2章 超声波螺栓应力测量原理 |
| 2.1 超声波简介 |
| 2.2 超声波在螺栓中的传播特性 |
| 2.3 超声换能器 |
| 2.4 基于声弹性效应的螺栓应力测量原理 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 超声螺栓应力标定系统总体设计方案 |
| 3.1 标定试验系统分析 |
| 3.1.1 标定试验基本需求 |
| 3.1.2 系统设计目标 |
| 3.2 标定试验系统功能与基本方案设计 |
| 3.2.1 系统功能组成 |
| 3.2.2 加载方案 |
| 3.2.3 耦合方案 |
| 3.2.4 标定系统设计技术路线 |
| 3.3 系统机械结构设计 |
| 3.3.1 结构设计原则 |
| 3.3.2 机械结构总体设计 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 超声螺栓应力自动标定试验系统硬件设计 |
| 4.1 硬件系统总体设计 |
| 4.2 加载控制系统设计 |
| 4.2.1 设备选型 |
| 4.2.2 应力加载控制原理 |
| 4.3 多路数据采集传输系统设计 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 超声螺栓应力自动标定试验系统软件设计 |
| 5.1 软件总体设计 |
| 5.2 加载控制模块设计 |
| 5.2.1 指令数据帧计算 |
| 5.2.2 控制程序 |
| 5.3 应力采集与超声回波数据接收模块设计 |
| 5.3.1 应力采集模块程序设计 |
| 5.3.2 超声回波数据的接收与处理 |
| 5.4 标定控制与软件界面模块设计 |
| 5.4.1 标定控制模块程序设计 |
| 5.4.2 软件界面 |
| 5.5 基于最大峰值的过零点声时计算方法 |
| 5.5.1 互相关法 |
| 5.5.2 相位差法 |
| 5.5.3 阈值比较法 |
| 5.5.4 最大峰值过零点法 |
| 5.6 本章小结 |
| 第6章 标定系统整机调试与试验分析 |
| 6.1 标定系统整机及其性能指标 |
| 6.2 标定系统测试与试验数据分析 |
| 6.3 夹紧长度对标定结果的影响 |
| 6.4 温度对标定结果的影响 |
| 6.5 本章小结 |
| 总结和展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文及科研成果 |
（7）基于Cortex-A9的嵌入式超声检测系统研制（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题背景 |
| 1.2 超声无损检测技术 |
| 1.2.1 超声检测原理 |
| 1.2.2 超声无损检测发展历史及现状 |
| 1.3 论文研究内容及意义 |
| 1.4 论文组织结构 |
| 第二章 超声检测系统硬件驱动研发及嵌入式平台搭建 |
| 2.1 超声检测系统整体模块设计 |
| 2.2 超声检测系统硬件及驱动模块设计 |
| 2.2.1 核心板选取 |
| 2.2.2 数据采集模块电路及驱动设计 |
| 2.2.3 wifi模块电路及驱动设计 |
| 2.2.4 人机交互模块模块电路及驱动设计 |
| 2.3 超声检测系统嵌入式平台搭建 |
| 2.3.1 嵌入式Linux系统 |
| 2.3.2 嵌入式Linux系统的搭建及移植 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 便携式超声探伤仪应用程序设计 |
| 3.1 基于MVC的超声探伤仪应用程序的研发 |
| 3.1.1 探伤仪功能需求解析 |
| 3.1.2 基于MVC的应用程序框架搭建 |
| 3.2 超声探伤仪数据层和显示层应用程序研发 |
| 3.2.1 超声探伤仪数据层应用程序研发 |
| 3.2.2 超声探伤仪显示层应用程序研发 |
| 3.3 超声探伤仪控制层应用程序研发 |
| 3.3.1 超声探伤仪初始化模块研发 |
| 3.3.2 超声探伤仪实时探伤数据处理模块研发 |
| 3.3.3 超声探伤仪自动记录模块研发 |
| 3.3.4 wifi通信模块设计 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 超声探伤大数据平台搭建及PC机客户端设计 |
| 4.1 超声探伤大数据平台 |
| 4.1.1 超声探伤大数据平台设计 |
| 4.1.2 超声探伤大数据平台服务器端设计 |
| 4.1.3 超声探伤大数据平台服务器端数据库设计 |
| 4.2 PC机客户端设计 |
| 4.2.1 客户端系统功能设计 |
| 4.2.2 客户端探伤业务功能设计 |
| 4.2.3 客户端辅助功能设计 |
| 4.3 本章小结 |
| 第五章 总结与展望 |
| 5.1 本文的主要研究内容及工作总结 |
| 5.2 未来工作展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 作者简介 |
（8）基于虚拟仪器的铁路轨道探伤装置研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题的研究背景及意义 |
| 1.2 轨道探伤设备国内外研究现状 |
| 1.2.1 国外轨道探伤设备研究现状 |
| 1.2.2 国内轨道探伤设备研究现状 |
| 1.3 虚拟仪器在无损检测中的发展 |
| 1.4 论文的主要研究内容和结构 |
| 2 超声波轨道探伤的原理及方法 |
| 2.1 超声波及其传播特性 |
| 2.1.1 超声波的分类 |
| 2.1.2 超声波的特性 |
| 2.1.3 超声波的衰减 |
| 2.2 超声波轨道探伤的原理 |
| 2.2.1 超声波轨道探伤 |
| 2.2.2 超声波入射到异质界面的变化规律 |
| 2.3 轨道探伤采用的方法 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 轨道探伤装置的机械结构设计与分析 |
| 3.1 轨道探伤装置的总体设计 |
| 3.1.1 探伤装置的功能需求分析 |
| 3.1.2 探伤装置的设计思路 |
| 3.2 轨道探伤装置的机械结构设计 |
| 3.2.1 探伤装置支架的设计 |
| 3.2.2 探伤轮的设计 |
| 3.2.3 辅助机构 |
| 3.3 超声波探头运行平稳性分析 |
| 3.3.1 探头在个别突然性激振源下的自由振动 |
| 3.3.2 探头在周期性激励源下的振动响应 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 轨道探伤装置信号采集系统设计 |
| 4.1 信号采集系统总体方案设计 |
| 4.1.1 信号采集系统的功能需求分析 |
| 4.1.2 信号采集系统的总体设计 |
| 4.2 信号采集系统的硬件设计 |
| 4.2.1 超声波发生器 |
| 4.2.2 超声波换能器 |
| 4.2.3 信号调理电路 |
| 4.2.4 数据采集卡的选取 |
| 4.3 信号采集的系统软件设计 |
| 4.3.1 应用软件介绍 |
| 4.3.2 信号采集系统软件的设计 |
| 4.3.3 信号采集系统的软件实现 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 轨道探伤装置的回波信号处理 |
| 5.1 数字带通滤波器的设计 |
| 5.1.1 窗函数法设计FIR滤波器 |
| 5.1.2 FIR滤波器窗函数的选择 |
| 5.2 回波信号的频谱分析 |
| 5.2.1 频谱分析技术 |
| 5.2.2 离散傅里叶变换 |
| 5.2.3 快速傅里叶变换 |
| 5.3 回波信号处理的仿真与测试 |
| 5.3.1 回波信号处理的仿真 |
| 5.3.2 带通滤波器的测试 |
| 5.3.3 伤损缺陷信号的识别测试 |
| 5.4 本章小结 |
| 结论 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间的研究成果 |
（9）用于铝板检测的电磁超声系统设计及实验研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 注释表 |
| 缩略词 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景及意义 |
| 1.2 电磁超声技术国内外的研究历史及现状 |
| 1.2.1 国外研究历史及现状 |
| 1.2.2 国内研究历史及现状 |
| 1.3 板材电磁超声检测国内外研究历史及现状 |
| 1.3.1 国外研究历史及现状 |
| 1.3.2 国内研究历史及现状 |
| 1.4 本文主要内容 |
| 第二章 电磁超声换能器的基本原理及设计 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 超声导波的概念 |
| 2.3 Lamb波 |
| 2.4 电磁超声换能器的工作原理 |
| 2.4.1 电磁超声的基本方程 |
| 2.4.2 电磁超声激发过程 |
| 2.4.3 被测试样中质点平衡运动方程 |
| 2.4.4 电磁超声接收过程 |
| 2.5 用于激发 Lamb 波的电磁超声换能器设计 |
| 2.5.1 线圈选择 |
| 2.5.2 磁体选择 |
| 2.5.3 激励信号选择 |
| 2.6 EMAT的三维有限元仿真 |
| 2.7 本章小结 |
| 第三章 电磁超声检测系统优化设计 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 电磁超声检测系统整体设计 |
| 3.3 波形发生器及数据采集卡选型 |
| 3.4 波形发生与信号采集程序设计 |
| 3.5 阻抗匹配电路设计 |
| 3.5.1 线圈阻抗及分布电容计算 |
| 3.5.2 L型匹配网络 |
| 3.5.3 史密斯圆求解阻抗匹配 |
| 3.6 信号调理电路设计 |
| 3.6.1 高压保护电路 |
| 3.6.2 前置放大电路 |
| 3.6.3 带通滤波电路 |
| 3.7 直流电源设计 |
| 3.8 本章小结 |
| 第四章 硬件电路仿真及测试 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 阻抗匹配电路制作及测试 |
| 4.3 前置放大电路的仿真及测试 |
| 4.4 超宽带带通滤波电路仿真及测试 |
| 4.5 本章小节 |
| 第五章 电磁超声实验研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 电磁超声系统性能检测实验 |
| 5.3 电磁超声系统缺陷识别实验 |
| 5.4 不同频率激励信号检测实验 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 在学期间的研究成果及发表的学术论文 |
（10）双机械手超声检测系统及数据处理（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 本论文研究的目的和意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 复合材料无损检测技术研究状况 |
| 1.2.2 点云数据表面重构研究现状 |
| 1.2.3 超声检测缺陷研究现状 |
| 1.3 本文的主要研究内容 |
| 第2章 机械手检测系统组成 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 双机械手检测系统的硬件构成 |
| 2.2.1 机械手及其运动控制系统 |
| 2.2.2 超声信号收发、采集系统 |
| 2.2.3 喷水耦合系统 |
| 2.3 双机械手检测系统的软件构成 |
| 2.3.1 上位机软件总体设计 |
| 2.3.2 下位机软件总体设计 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 机械手超声检测轨迹规划 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 机械手运动轨迹规划方法 |
| 3.3 空间点位向机械手参考坐标系的转换 |
| 3.3.1 机械手重要坐标系的描述 |
| 3.3.2 空间点位向机械手参考坐标系的转换 |
| 3.4 机械手实际运动控制数据处理 |
| 3.4.1 根据触发点数设置触发信息 |
| 3.4.2 分解运动点包 |
| 3.4.3 求解轨迹的拐点 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 检测数据可视化显示 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 常用的显示方法 |
| 4.2.1 基于A扫描数据的可视化显示 |
| 4.2.2 基于C扫描数据的可视化显示 |
| 4.3 三维显示数据预处理 |
| 4.3.1 三维显示数据异常点处理 |
| 4.3.2 三维显示数据的压缩简化 |
| 4.4 基于DELAUNAY三角剖分的三维可视化 |
| 4.4.1 三角剖分相关概念 |
| 4.4.2 三维Delaunay三角剖分 |
| 4.4.3 二维Delaunay三角剖分 |
| 4.4.4 三维可视化成像 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 缺陷信号数据处理 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 缺陷信息自动提取原理 |
| 5.3 被测构件的缺陷评价 |
| 5.4 缺陷几何特征分析 |
| 5.4.1 缺陷的形心 |
| 5.4.2 缺陷的面积 |
| 5.4.3 缺陷周长 |
| 5.4.4 缺陷圆形度 |
| 5.4.5 缺陷的长径、短径及比值 |
| 5.4.6 缺陷的定性 |
| 5.5 实验数据分析 |
| 5.6 超声检测系统检测精度验证 |
| 5.6.1 可检测出缺陷的最小尺寸 |
| 5.6.2 缺陷定位、定量检测精度验证 |
| 5.7 本章小结 |
| 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间发表论文与研究成果清单 |
| 致谢 |
四、用于超声检测的高速数据采集卡设计（论文参考文献）
- [1]基于虚拟仪器的高温炉管检测系统设计与集成[D]. 宋绍坤. 大连理工大学, 2021(01)
- [2]钛合金板材电涡流无损检测与定量化评估研究[D]. 包俊. 昆明理工大学, 2020
- [3]基于FPGA和ARM的超声波高速数据采集卡的设计[D]. 张东旭. 西安理工大学, 2020(01)
- [4]基于涡流效应的金属回转体表面缺陷检测方法研究与应用[D]. 段茹茂. 内蒙古科技大学, 2020(01)
- [5]基于超声瑞利波的增材制造构件表面缺陷检测及装置研制[D]. 王军炎. 吉林大学, 2020(08)
- [6]超声波螺栓应力自动标定试验系统研制[D]. 刘家斌. 西南交通大学, 2020(07)
- [7]基于Cortex-A9的嵌入式超声检测系统研制[D]. 王昊. 东南大学, 2019(06)
- [8]基于虚拟仪器的铁路轨道探伤装置研究[D]. 李新仁. 兰州交通大学, 2019(04)
- [9]用于铝板检测的电磁超声系统设计及实验研究[D]. 胡天祥. 南京航空航天大学, 2019(02)
- [10]双机械手超声检测系统及数据处理[D]. 王晓婷. 北京理工大学, 2018