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《中北大学》 2008年
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超声相控阵技术及其应用研究

燕会明  
【摘要】: 超声相控阵是一种特殊的超声检测技术,其原理类似相控阵雷达、声纳和其他波动物理学应用的原理。超声相控阵中每一个阵元近似看成圆柱波的一个线源,通过控制阵元激励时间,使得所有阵元发射的超声波在一预定点处的相位和幅度同步,使超声波偏转聚焦,提高检测灵敏度。并且可以随意控制聚焦点的特性,大大提高了检测效率,因此,近年来正成为现代无损检测技术研究的热点。 本文利用Tc和Matlab进行了声场模拟,得到了矩形、正方形单阵元换能器和线性换能器阵的空间辐射声场分布情况,同时对线性换能器相控阵声场也进行了模拟,再进一步利用动态光弹系统对阵列换能器的声场分布进行了研究,为后续实验工作打下了良好的基础。提出了一种简单的超声相控阵检测方法,避开了延时电路的设计,采用数字合成聚焦代替了相控阵动态聚焦。并设计了一套22阵元的相控阵检测实验系统,以荷兰试块为实验试块,取得了比较好的效果,验证了该方法的可行性。
【学位授予单位】:中北大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2008
【分类号】:TB517

【引证文献】
中国期刊全文数据库 前2条
1 涂春磊;周晓军;杨辰龙;马华栋;;相控阵超声检测DDF优化方法的研究[J];控制工程;2012年03期
2 李小娟;王黎;高晓蓉;王泽勇;;超声无损检测成像技术[J];现代电子技术;2010年21期
中国硕士学位论文全文数据库 前5条
1 陆益锋;在役电机螺栓超声检测技术研究[D];华东理工大学;2012年
2 杨敬;基于虚拟聚焦的板结构兰姆波换能器阵列检测方法研究[D];北京工业大学;2010年
3 姚旭;超声线阵换能器的几何误差分析及遗传算法优化研究[D];陕西师范大学;2010年
4 刘麒;兰姆波线性阵列板结构复合成像无损检测方法研究[D];北京工业大学;2012年
5 余刚;钢制对接焊缝缺陷超声相控阵检测图像特征与识别[D];南昌航空大学;2012年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 周琦,刘方军,李志军,李旭东;超声相控阵成像技术与应用[J];兵器材料科学与工程;2002年03期
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4 应崇福;张守玉;王丽生;;固体中圆柱形空腔上爬波的光弹法实验研究[J];中国科学;1981年06期
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【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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3 杨瑛;郑文轩;;超声波降解苯酚废水的研究[J];安徽农业科学;2010年34期
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9 陈嵘,林家瑞;浅表动脉超声血流仪的设计[J];北京生物医学工程;2002年04期
10 王明华,汪晓光;基于双DSP的彩色血流显示实验系统[J];北京生物医学工程;2004年01期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 李娜;师芳芳;李伯权;宫俊杰;张碧星;;一种超声检测系统用发射电路的设计与实现[A];中国声学学会第九届青年学术会议论文集[C];2011年
2 张霖;赵祚喜;张智刚;俞龙;黄健;;基于激光测距传感器的SLAM方法研究[A];中国农业工程学会2011年学术年会论文集[C];2011年
3 张云电;余芳;;压电换能器和超声聚能器谐振频率数控修正方法[A];第九届全国振动理论及应用学术会议论文集[C];2007年
4 李毅颖;邹发彬;;超声波清洗技术在发射机维护中的应用[A];2007第二届全国广播电视技术论文集2(上)[C];2007年
5 王东;宋公仆;;深海油气开发专用声学传感器研制及产业化思考(英文)[A];第十届中国科协年会论文集(四)[C];2008年
6 曾碚凯;王英;黄海宁;;合成孔径无损探伤技术的研究[A];2007北京地区高校研究生学术交流会通信与信息技术会议论文集(上册)[C];2008年
7 李怀富;李业书;吕贵平;郑立军;;超声无损检测技术在风电叶片上的应用[A];第十八届玻璃钢/复合材料学术年会论文集[C];2010年
8 孙钟;;超声相控阵检测技术在海管环焊缝检测中应用[A];第十五届中国海洋(岸)工程学术讨论会论文集(上)[C];2011年
9 何石;周舰;何凤歧;;长输管道超声检测机器人三维超声扫描成像研究[A];第四届十三省区市机械工程学会科技论坛暨2008海南机械科技论坛论文集[C];2008年
10 冯若;张樯;李发琪;许坚毅;白晋;王智彪;王耀俊;;超声无创外科“切除”肿瘤的计量学研究[A];中国声学学会2002年全国声学学术会议论文集[C];2002年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 李冀辉;以鳞片石墨为原料的多功能碳材料的制备与应用研究[D];河北大学;2009年
2 柴本银;振荡流热管换热器换热性能及其在干燥系统中的应用研究[D];山东大学;2010年
3 孙平;高频医学超声成像系统的研究与设计[D];武汉大学;2009年
4 徐慧峰;基于弹性波的地下管线水平导向钻随钻探测理论与技术研究[D];国防科学技术大学;2010年
5 张志强;相控阵天气雷达强度探测与评估方法研究[D];中国气象科学研究院;2011年
6 王斐;高能非聚焦超声照射对猪肝急性损伤效应的实验研究[D];第二军医大学;2011年
7 肖杨;基于软件无线电的编码激励超声血流检测系统的研究[D];复旦大学;2010年
8 李敏毅;铌酸锂高频超声换能器的研制与输出功率测量[D];华南理工大学;2011年
9 朱昌平;流体中低浓度异质物含量的超声检测原理与应用研究[D];中国矿业大学;2010年
10 田红;超声波在城市剩余活性污泥中的传输特性的模拟及实验研究[D];重庆大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 陈静颖;双能场/生物法降解废水中苯酚的研究[D];安徽工程大学;2010年
2 刘义付;二维超声无磨料抛光声学系统研究[D];河南理工大学;2010年
3 刘力博;多通道动态光弹成像系统的研制[D];南昌航空大学;2010年
4 姜丽红;功率超声对流动A356熔体半固态组织的影响研究[D];南昌航空大学;2010年
5 张倩;异形航空构件的专用超声换能器研制及检测应用[D];南昌航空大学;2010年
6 渠笑纳;超声波测距在泊车辅助系统中的应用[D];大连理工大学;2010年
7 姚磊;镁锂系合金微合金化及外场控制凝固研究[D];大连理工大学;2010年
8 徐银凤;基于改进PSO算法的变压器局部放电超声定位研究[D];长沙理工大学;2010年
9 刘玲娜;超声波辅助萃取菜籽磷脂酰胆碱的研究[D];河南工业大学;2010年
10 陆蔺;超声波三维定位与跟踪系统的设计与实现[D];苏州大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 黄晶,阙沛文,金建华;线形超声相控阵换能器的阵列设计[J];传感器技术;2004年01期
2 杨奕,陈以方,付德永;超声相控阵用于无损检测的一种新方法[J];传感器世界;2003年05期
3 庞勇,韩焱;超声成像方法综述[J];测试技术学报;2001年04期
4 吕泽均;基于累积量的盲自适应波束形成技术[J];电讯技术;2001年04期
5 焦永昌;杨科;陈胜兵;张福顺;;粒子群优化算法用于阵列天线方向图综合设计[J];电波科学学报;2006年01期
6 张松鹤;罗跃纲;;钢板结构损伤的自适应神经网络识别[J];大连民族学院学报;2007年03期
7 郁彦利;印明明;王英民;王海军;;一种基于遗传算法的波束设计方法[J];电声技术;2007年04期
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9 张光义;相控阵雷达的技术特点及关键技术[J];电子科技导报;1996年07期
10 李东风,龚中麟;遗传算法应用于超低副瓣线阵天线方向图综合[J];电子学报;2003年01期
中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 鲍晓宇;相控阵超声检测系统及其关键技术的研究[D];清华大学;2003年
2 陈客松;稀布天线阵列的优化布阵技术研究[D];电子科技大学;2006年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 赵斌;超声检测信息处理系统的研究[D];大连理工大学;2000年
2 王军;超声相控线阵换能器的几何优化设计[D];机械科学研究院;2002年
3 高峰;遗传算法的若干理论分析[D];浙江大学;2003年
4 刘敏;肝脏超声图像特征的提取与量化分析[D];河北大学;2004年
5 周海鹏;相控阵超声检测系统相关技术的研究[D];大连理工大学;2005年
6 陈菲;基于纹理分析的有损肝超声图像识别[D];电子科技大学;2005年
7 孟伟杰;基于兰姆波叠前逆时偏移方法实现复合材料结构健康监测[D];南京航空航天大学;2006年
8 韦俊霞;虚拟阵元宽带波束形成技术研究[D];哈尔滨工程大学;2006年
9 倪军;基于小波变换及神经网络技术钢时效组织的超声无损评价[D];大连理工大学;2006年
10 陆唯一;海底管道检测超声探头及探头阵列的设计[D];上海交通大学;2007年
【二级引证文献】
中国期刊全文数据库 前6条
1 蒲滕;欧忠文;韩克;高璐;桂林;;深管零件内壁镀覆层检测方法综述及展望[J];表面技术;2011年04期
2 孙宏伟;戴光智;;基于多小波融合的超声图像分辨率增强方法[J];电脑知识与技术;2012年10期
3 秦自瑞;于连栋;孟广灿;;液压油缸内壁参数测量数据采集处理系统[J];电子科技;2012年07期
4 敬人可;李建增;周海林;;超声无损检测技术的研究进展[J];国外电子测量技术;2012年07期
5 高扬清;王黎;李金龙;杨宇;;超声相控阵PE检测图像缺陷定位算法研究[J];信息技术;2012年06期
6 陈承申;郝明;;超声波法在石拱桥检测中的应用[J];铁道勘察;2012年05期
中国硕士学位论文全文数据库 前7条
1 叶佳龙;304不锈钢扩散焊界面超声信号的非线性行为研究[D];哈尔滨工业大学;2011年
2 诸娟娟;用于超声导波检测的激励电源设计[D];上海交通大学;2011年
3 李媛;基于射线理论的超声层析成像关键技术研究[D];中北大学;2012年
4 李杨;储罐底板超声导波检测传感器研制及应用研究[D];北京工业大学;2012年
5 廖长义;浅表软组织超声信号处理与皮下脂肪厚度测量研究[D];重庆医科大学;2012年
6 姜燕;超声显微系统自动对焦技术及其应用研究[D];浙江大学;2012年
7 史振;超声相控阵成像检测技术的研究[D];南京航空航天大学;2012年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前7条
1 杨悦,孙福成,萧翔麟,钱盛友;腔内高强度聚焦超声肿瘤治疗的实验研究[J];声学技术;1999年02期
2 吴振一,陈戈林,张克潜;球面换能器汇聚系统V(z)曲线的射线理论[J];声学学报;1988年06期
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6 冯若;从国际声学会议看高强聚焦超声治疗学的兴起[J];中国超声医学杂志;1999年03期
7 冯若,吴至诚;抗癌热疗法的新进展[J];自然杂志;1985年09期
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 白杨;宋文爱;冯小琴;;超声相控阵平面与曲面反射波仿真[J];机械工程与自动化;2009年05期
2 田安定,吴楠松,华云波;钢结构桥梁焊缝缺陷超声相控阵监测系统的研究[J];无损检测;2004年08期
3 周琦,刘方军,李志军,李旭东;超声相控阵成像技术与应用[J];兵器材料科学与工程;2002年03期
4 单宝华,喻言,欧进萍;超声相控阵检测技术及其应用[J];无损检测;2004年05期
5 孔超;魏恭;师芳芳;蔡慧智;;超声相控阵系统中高精度相控发射和相控信号并行处理的实现[J];无损检测;2010年12期
6 孔超;冀映辉;蔡炜;谢时根;师芳芳;陈铭;蔡慧智;;超声相控阵控制、采集与全并行处理系统设计[J];应用声学;2011年02期
7 赵俊;巫世晶;;火车车轮轮辋超声相控阵检测[J];无损检测;2009年09期
8 本刊记者;;超声相控阵人体切面显示装置已初步用于临床[J];中国医疗器械杂志;1981年02期
9 陈文;;超声相控阵换能器[J];航空维修与工程;2007年05期
10 程敬之;;超声相控阵扫描电路的设计[J];中国医疗器械杂志;1981年01期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 吴先梅;张碧星;师芳芳;柯宜京;;一维柱状超声相控阵换能器的参数优化设计研究[A];2008年全国声学学术会议论文集[C];2008年
2 柯宜京;宫俊杰;李亚奇;吴先梅;;超声相控阵检测系统研制[A];2008年全国声学学术会议论文集[C];2008年
3 张碧星;;超声相控阵聚焦与扫描方法研究[A];泛在信息社会中的声学——中国声学学会2010年全国会员代表大会暨学术会议论文集[C];2010年
4 李亚奇;汪承灏;宫俊杰;;超声相控阵电子系统研制[A];2007’促进西部发展声学学术交流会论文集[C];2007年
5 苏畅;林伟军;张海澜;;阵元不一致性对超声相控阵聚焦声场影响研究[A];2008年全国声学学术会议论文集[C];2008年
6 李剑峰;;应用超声相控阵技术对特殊结构焊缝检测[A];2011中国海事装备技术论坛论文集[C];2011年
7 焦敬品;杨敬;何存富;吴斌;;波束优化方法在板结构兰姆波检测中的应用[A];泛在信息社会中的声学——中国声学学会2010年全国会员代表大会暨学术会议论文集[C];2010年
8 冉启芳;吴成南;;关注无损检测技术发展动向 提高无损检测水平[A];晋冀鲁豫鄂蒙川云贵甘沪湘十二省区市机械工程学会学术年会论文集(河南分册)[C];2005年
9 孙钟;;超声相控阵检测技术在海管环焊缝检测中应用[A];第十五届中国海洋(岸)工程学术讨论会论文集(上)[C];2011年
10 赵慧;王艳;陆玲兰;;一款可组合使用的圆柱换能器阵[A];中国声学学会水声学分会2011年全国水声学学术会议论文集[C];2011年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 吴先梅 张碧星;国内首台超声相控阵管材无损检测设备研制成功[N];世界金属导报;2011年
2 王敬;近视眼[N];中国中医药报;2006年
3 王敬;远视眼[N];中国中医药报;2006年
4 本报记者 李耕;给你一双慧眼[N];华夏时报;2002年
5 实习生 王丽琛;“天才”的大脑真的与众不同吗?[N];科技日报;2007年
6 实习记者 李妍楠;WEFOX成像技术打开国内石油勘探新视野[N];中国石油报;2010年
7 记者 李元友;中国科学家让老花镜进入智能时代[N];中国企业报;2006年
8 陶海;常戴眼镜会加重近视吗[N];家庭医生报;2006年
9 郁古台;数码相机能识字[N];国际商报;2003年
10 ;慧视:再掀数码相机新浪潮[N];国际商报;2003年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 孙亚杰;基于超声相控阵原理的结构健康监测技术研究[D];南京航空航天大学;2010年
2 孙芳;超声相控阵技术若干关键问题的研究[D];天津大学;2012年
3 詹湘琳;超声相控阵油气管道环焊缝缺陷检测技术的研究[D];天津大学;2007年
4 张金英;基于MEMS技术的微型高频(100-300兆赫兹)超声线性相控阵换能器[D];复旦大学;2011年
5 金毅;负折射介质特性与应用的若干研究[D];浙江大学;2006年
6 李莉;1-3系压电复合材料及水声换能器研究[D];北京邮电大学;2008年
7 杜英华;合成孔径聚焦超声成像技术研究[D];天津大学;2010年
8 宋明大;多层包扎尿素合成塔检验与剩余寿命评估方法研究[D];山东大学;2008年
9 郑贤中;高指向性音频声波理论与控制研究[D];华中科技大学;2006年
10 张勋;浅海航道淤积位置和高度实时监测技术研究[D];哈尔滨工业大学;2008年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 燕会明;超声相控阵技术及其应用研究[D];中北大学;2008年
2 吕庆贵;超声相控阵成像技术研究[D];中北大学;2009年
3 侯军辉;超声相控阵换能器阵列延时电路设计[D];西南交通大学;2012年
4 王伟;超声相控阵可控强度发射系统相关技术的研究[D];江苏大学;2010年
5 刘力博;多通道动态光弹成像系统的研制[D];南昌航空大学;2010年
6 李雯雯;超声相控阵技术的声场模拟和实验系统研究[D];山东师范大学;2011年
7 张聪颖;超声相控阵检测系统图像处理和成像技术的研究[D];天津大学;2010年
8 王晓媛;发动机缸体内腔的超声相控阵检测[D];天津大学;2012年
9 程继隆;超声相控阵检测关键技术的研究[D];南京航空航天大学;2010年
10 刘婧;超声相控阵T型焊缝缺陷检测技术的研究[D];天津大学;2010年
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