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《北京工业大学》 2010年
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基于虚拟聚焦的板结构兰姆波换能器阵列检测方法研究

杨敬  
【摘要】: 大型储罐是石油、化工等行业的重大装备,也是国家进行战略油贮备的基础设施。由于长期承载易燃、易爆、剧毒或腐蚀介质,大型储罐是危险性很高的特种设备。在生产和使用中易发生事故,危害人们生命财产安全。针对大型储罐安全运行需要,开展大型储罐壁板无损检测方法研究具有重要的工程使用价值和科学研究意义。本文进行板结构兰姆波换能器阵列虚拟聚焦无损检测方法研究,主要研究工作包括: 1.开展了板结构兰姆波换能器阵列虚拟聚焦检测方法研究。在无需相位硬件控制系统条件下,通过对换能器阵列接收数据进行等相位叠加处理和波束幅值优化加权处理,实现换能器周围任意方向缺陷的指向聚焦检测; 2.利用数值仿真数据,研究了换能器阵列直径、阵元数量和声束数量对主瓣宽度和旁瓣噪声的影响。通过对不同条件下数值仿真数据的等相位叠加虚拟聚焦处理,得出等相位叠加虚拟聚焦无明显旁瓣噪声的条件,为后续换能器阵列检测试验参数设置提供指导; 3.研制了换能器阵列自动切换开关和全向单模态兰姆波换能器,建立了板结构兰姆波换能器阵列自动检测系统。在此基础上,进行了板结构兰姆波换能器阵列检测试验研究。对换能器阵列检测数据进行了等相位叠加和波束幅值优化加权虚拟聚焦处理,验证了检测方法对板结构大范围特征体(边界或缺陷)的识别能力。
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