收藏本站
《武汉理工大学》 2008年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

基于虚拟仪器的超声探伤仪器设计及信号处理

林佳木  
【摘要】: 本论文的研究课题来源于国家自然科学基金项目:碳纤维智能层的多场耦合机理及其场域诊断(项目编号:10672128)。 目前国内的超声探伤仪器主要以大规模集成芯片电路为主,不仅设计复杂、成本高,而且仪器的功能和性能受到硬件的约束,针对这些缺点,本文基于数学、力学、计算机科学等学科的相关理论,从数学上推导了由超声信号对结构内部进行反演的算法,在虚拟仪器与系统的开发理念下,在LABVIEW虚拟仪器设计平台上自主开发了一套可实现混凝土CT反演检测等功能的超声探伤仪器,设计主要包括具有同步触发功能的超声波发射、接收及声信号处理模块,实现了基于声信号走时的嵌入式反演成像系统,并且编制了CT图像的分形维数计算程序用以分析和评价检测结果。具体研究内容如下: 1根据混凝土在声学上各向异性的特点及超声波换能器的工作原理,在比较了不同型号的换能器功能特性基础上,选择了适合检测目的的超声波换能器,设计了能保持协同工作的超声波发射和超声波信号接收调制模块,使得用于反演成像的声波走时数据的精度得以保证。 2设计了超声信号处理模块,主要研究了FIR数字滤波器的基本理论,依据窗函数法利用LABVIEW设计了可以选择四种滤波器类型和5种函数窗的FIR滤波器,克服了由于噪声干扰导致检测中采集到的声信号首波时间不明显的缺点。 3基于图像分形维数反映的是图像的不规则程度这一特征,综合应用图像处理技术和分形理论,设计了CT图像分形维数的计算程序,并通过混凝土试样的实验检测数据分析了不同的混凝土结构缺陷与其对应的超声CT图像分形维数的关系。 4将CT成像算法和声发射、信号接收调制模块整合,嵌入到PC机中,使其成为具有检测分析功能完备、符合国际检测标准、准确直观、操作简便的超声智能成像仪。
【学位授予单位】:武汉理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2008
【分类号】:TP274

【参考文献】
中国期刊全文数据库 前8条
1 彭瑞东,谢和平,鞠杨;二维数字图像分形维数的计算方法[J];中国矿业大学学报;2004年01期
2 李宏贵,李兴国,李国桢,罗正发;基于分形特征的红外图像识别方法[J];红外与激光工程;1999年01期
3 杨国华;潘建荣;许长安;;超声波无损检测特点分析及其在混凝土缺陷评定中的应用[J];浙江水利科技;2006年04期
4 张涛;杨志标;黄爱民;;一种改进的遥感图像分形维数提取算法[J];军械工程学院学报;2006年05期
5 蒋危平,田建新,王子诚;数字化超声波探伤仪十五年技术进展[J];无损检测;2004年03期
6 施克仁;第七专题 超声检测信号处理[J];无损检测;1994年05期
7 曹茂森,任青文,翟爱良,张静;混凝土结构损伤的分形特征实验分析[J];岩土力学;2005年10期
8 王效灵;陈涛;汪颖;顾伟康;;边沿自适应图像缩放算法[J];浙江大学学报(工学版);2006年09期
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 刘超;超声层析成像的理论与实现[D];浙江大学;2003年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 郭丽;基于虚拟仪器的超声探伤仪设计[D];武汉理工大学;2003年
2 黄靓;混凝土超声CT的数值模拟与试验研究[D];湖南大学;2003年
3 方玺;混凝土结构的超声探伤信号处理及二维CT软件设计[D];武汉理工大学;2006年
4 许臣蓉;基于DSP的数字滤波器设计[D];武汉理工大学;2006年
5 谢胜;蚁群算法在FIR数字滤波器设计中的应用[D];吉林大学;2006年
6 邬泳;基于DSP&CPLD的数字式钢轨超声探伤仪的研究[D];天津大学;2006年
7 雷婧;混凝土结构超声探伤的信号仿真与处理[D];武汉理工大学;2006年
8 王华玲;基于LabVIEW的超声检测虚拟仪器研究[D];西安科技大学;2006年
9 赵秀玲;基于定点DSP的FIR数字滤波器的研究与设计[D];曲阜师范大学;2007年
10 李彬;FIR数字滤波器的FPGA实现技术研究[D];西南交通大学;2007年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 肖建庄,李佳彬,孙振平;回弹法检测再生混凝土抗压强度研究[J];四川建筑科学研究;2004年04期
2 屠康,马龙,潘秀娟;敲击振动无损检测3种梨果实品质参数的研究[J];安徽农业大学学报;2005年01期
3 李宇成;新型智能超声物位探测仪的设计[J];北方工业大学学报;1997年03期
4 王颖,程明,周伟;基于LabVIEW 7 Eexpress的数据采集系统[J];兵工自动化;2004年04期
5 王召巴,路宏年;固体火箭发动机包覆层厚度超声测量新技术[J];兵工学报;1999年01期
6 纪常伟;王茂美;李超;梁晨;;基于LabVIEW的内燃机缸压采集与分析系统开发与实验验证[J];北京工业大学学报;2006年09期
7 田晖,孙延祚;时差法超声流量计的改进[J];北京化工大学学报;1999年04期
8 黄雨,彭光正,范伟;气动人工肌肉关节驱动特性实验研究[J];北京理工大学学报;2003年03期
9 张百海,程海峰,马延峰,彭光正;汽缸摩擦力特性实验研究[J];北京理工大学学报;2005年06期
10 廖文国,刘莹;浅谈虚拟仪器技术及应用[J];北京联合大学学报;2003年02期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 戴云明;张立;;基于LabVIEW的调频广播播出信号自动监测系统设计[A];2006全国广播电视发射技术论文集(1)[C];2006年
2 文友先;赵章风;刘俭英;余礼明;倪开基;;凝乳切割时间自动控制研究[A];中国机械工程学会包装与食品工程分会第五届学术年会论文集[C];1998年
3 芦伟;刘玲;丁辉;;超声自动检测在焊缝检验中的应用[A];第九次全国焊接会议论文集(第2册)[C];1999年
4 霍勇刚;许鹏;弟宇鸣;邱晓林;;采样速率对数字化谱仪γ射线能量分辨率的影响[A];全国第六届核仪器及其应用学术会议论文集[C];2007年
5 郭建勋;王向周;徐晓彤;刘春华;;基于LabVIEW的电液伺服阀静特性测试研究[A];先进制造技术论坛暨第三届制造业自动化与信息化技术交流会论文集[C];2004年
6 李辉;;基于LabVIEW的弹簧特性检测数据处理技术的研究[A];第三届十省区市机械工程学会科技论坛暨黑龙江省机械工程学会2007年年会论文(摘要)集[C];2007年
7 王永奎;周研;胡雪生;;将机械视觉运用于酸洗线[A];2007年河北省轧钢技术与学术年会论文集(上册)[C];2007年
8 陈玉华;沈韶华;房瑞明;;基于Lab VIEW的扭振测试软件设计[A];中国机构与机器科学应用国际会议论文集[C];2007年
9 孔春林;张德轩;董建农;张国文;;电除尘技术开发中计算机数据采集系统的设计[A];第十二届中国电除尘学术会议论文集[C];2007年
10 何光亚;李玉柏;;基于WinDriver和LabVIEW的PXI驱动开发[A];2006中国西部青年通信学术会议论文集[C];2006年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 蒋奇;管道缺陷漏磁检测量化技术及其应用研究[D];天津大学;2003年
2 程晓敏;材料的渗碳层特性及其涡流测试系统的研究[D];武汉理工大学;2003年
3 戚大伟;基于分形理论的原木缺陷X射线图像分析与处理[D];东北林业大学;2003年
4 华云松;热带连轧辊型在线检测技术的理论与实验研究[D];燕山大学;2003年
5 郑华利;彩色地形图的自动识别与矢量化研究[D];南京理工大学;2004年
6 王海英;水泥混凝土泵车振动性能与结构优化设计研究[D];长安大学;2003年
7 罗守南;基于超声多普勒方法的管道流量测量研究[D];清华大学;2004年
8 徐海东;后向散射超声无损测温设备关键技术的研究与实现[D];清华大学;2004年
9 李增芳;基于人工智能和虚拟仪器技术的发动机故障诊断专家系统研究[D];浙江大学;2004年
10 漆汉宏;高温超导dc-SQUIDs及其涡流无损检测方法研究[D];燕山大学;2004年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 杨云波;一种超声波工业水表的研制[D];大连理工大学;2007年
2 姜珊;基于数字图像处理的浆纱截面参数分析[D];天津工业大学;2008年
3 秦东灵;非均匀地质介质的电磁波频散实验研究[D];成都理工大学;2008年
4 赵斌;超声检测信息处理系统的研究[D];大连理工大学;2000年
5 李慧;多模板的红外动目标识别[D];西安电子科技大学;2001年
6 陈志城;混凝土材料的接触损伤及球压法无损评价研究[D];中国建筑材料科学研究院;2001年
7 武震;基于分形理论的图像分割[D];南京航空航天大学;2002年
8 薛丽君;VLSI金属互连电迁移的噪声检测技术研究[D];西安电子科技大学;2002年
9 孙浩;便携式MOA泄漏电流在线监测装置的研究[D];华北电力(北京)大学;2002年
10 王可宁;电力远程监测管理系统及虚拟仪器在其中的应用[D];湖南大学;2002年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 关根志,贺景亮;电气设备的绝缘在线监测与状态维修[J];变压器;2002年S1期
2 张闻宇,骆济寿,刘亚伟;基于CAN总线的分布式高压断路器在线监测系统的设计[J];东北电力学院学报;2001年04期
3 刘正超,赵伟;大型电气设备综合在线监测系统的网络化[J];电测与仪表;2000年12期
4 李福祺,姜磊,林渡,朱德恒,谈克雄,谢良聘;JFY-3型变压器局部放电在线监测系统[J];电工电能新技术;2000年03期
5 庄兴元;电力设备在线监测技术现状及实际开发应用前景[J];电工技术杂志;2003年05期
6 范兴明,邹积岩,丛吉远;电力变压器和高压断路器状态监测技术的发展与现状综述[J];电气应用;2005年04期
7 黄建华,全零三;变电站高压电气设备状态检修的现状及其发展[J];电力系统自动化;2001年16期
8 苏鹏声,王欢;电力系统设备状态监测与故障诊断技术分析[J];电力系统自动化;2003年01期
9 范建忠;沐连顺;战学牛;王海玲;;基于IEC 61850标准的变电站监控系统数据建模[J];电力系统自动化;2006年05期
10 徐大可,张元林,王文胜;变电站电气设备在线监测综述[J];电力自动化设备;2001年09期
中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 董玉亮;发电设备运行与维修决策支持系统研究[D];华北电力大学(北京);2005年
2 王宁;GIS智能检测系统理论与实践研究[D];大连理工大学;2006年
中国硕士学位论文全文数据库 前6条
1 张鹏展;基于虚拟仪器的电能质量在线监测技术研究[D];华北电力大学(北京);2003年
2 杜宇;IEC61850变电站通信网络与系统实现的研究[D];华北电力大学(北京);2003年
3 程刚;基于虚拟仪器的保护动态仿真与测试系统[D];上海交通大学;2007年
4 元勇;基于虚拟仪器技术的电力变压器冲击故障诊断系统的研究[D];上海交通大学;2007年
5 江伟;电气设备状态维修策略研究[D];华中科技大学;2006年
6 孔杰;变压器状态监测与故障诊断系统研究[D];华中科技大学;2006年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 谢征芳,杨盛良,杨德明,陈朝辉;复合材料断口分形维数的测定[J];兵器材料科学与工程;1999年03期
2 张源,杜普选;一种特殊要求的数字滤波器的设计[J];北方交通大学学报;2002年06期
3 毋立芳,王帆,牟文斌,孙光民,刘桤,张学军;最大熵法重建CT图像[J];北京工业大学学报;1999年03期
4 李,朱金兆,朱清科;分形维数计算方法研究进展[J];北京林业大学学报;2002年02期
5 朱立军,张元培,都俊超,李宁,白乔;在LabVIEW中编写数据采集卡驱动程序不同方法的比较[J];北京工商大学学报(自然科学版);2003年02期
6 宗福开;波传播问题中有限元分析的频散特性及离散化准则[J];爆炸与冲击;1984年04期
7 赵明阶,徐蓉;超声波CT成像技术及其在大型桥梁基桩无损检测中的应用[J];重庆交通学院学报;2001年02期
8 赵明阶;结构砼损伤的超声成像模型研究[J];重庆交通学院学报;2001年S1期
9 庞勇,韩焱;超声成像方法综述[J];华北工学院测试技术学报;2001年04期
10 赵永辉,吴健生;高频雷达在混凝土无损检测中的应用及关键技术[J];CT理论与应用研究;2000年02期
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 张运祥;分形理论及图像分形维数实时计算的研究[D];第一军医大学;2001年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 杨建成;基于虚拟仪器的农机测试系统的研究及其应用[D];中国农业大学;2000年
2 高广智;基于ISA数据采集与处理[D];电子科技大学;2001年
3 程志明;信号采集系统的设计与实现[D];北京工业大学;2001年
4 武震;基于分形理论的图像分割[D];南京航空航天大学;2002年
5 芮华;全数字超声波自动探伤设备的研制[D];南京航空航天大学;2002年
6 王铁兵;超声波检测结构水泥混凝土强度的研究[D];大连理工大学;2003年
7 黄靓;混凝土超声CT的数值模拟与试验研究[D];湖南大学;2003年
8 陈久久;超声波透射法数据信息处理[D];中南大学;2004年
9 王剑;基于LabVIEW的数据采集及分析系统的开发[D];哈尔滨理工大学;2004年
10 冷雪峰;基于FPGA/CPLD器件的FIR数字滤波器设计与仿真[D];燕山大学;2004年
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 ;发刊词[J];兵工自动化;1982年00期
2 杜世权;;无损检测技术国内外动态及在雷达构件中的应用[J];电子工艺技术;1982年03期
3 傅翔;;谈谈红外无损检测[J];激光与红外;1983年05期
4 庄晓峰;唐祥大;;复砂球铁曲轴无损检测微电脑联机运行系统[J];机械科学与技术;1984年04期
5 施凤家;王介明;;涡流法无损检测技术及其应用[J];电子工艺技术;1984年02期
6 南京达,郭重雄;电晕放电法无损检测技术的研究[J];哈尔滨工业大学学报;1985年S6期
7 戴永江,南京达;红外无损检测技木的发展和应用[J];红外技术;1986年06期
8 南京达;电晕放电法无损检测技术中检测参数对检测结果的影响[J];哈尔滨工业大学学报;1986年01期
9 陈贤才;;铸件的无损检测技术及测试仪器的最新发展[J];中国仪器仪表;1986年04期
10 王成秀;电子线路焊接质量的激光检测技术[J];测控技术;1987年01期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 周旭华;潘显章;祁劲松;;海洋重力仪虚拟仪器终端研制及其应用[A];1999年中国地球物理学会年刊——中国地球物理学会第十五届年会论文集[C];1999年
2 程建政;;水浸式超声检测成像系统[A];中国声学学会1999年青年学术会议[CYCA'99]论文集[C];1999年
3 刘镇清;;板中声—超声信号的兰姆波分析[A];中国声学学会1999年青年学术会议[CYCA'99]论文集[C];1999年
4 居荣华;董必华;;略论无损检测技术在食品工业中的应用[A];当代包装和食品机械——2000年全国包装和食品机械及相关技术发展研讨会论文集[C];1992年
5 田勇;李高强;温茂萍;张伟斌;徐立学;;CT综合无损检测火工品的可行性[A];中国工程物理研究院科技年报(1998)[C];1998年
6 芦伟;刘玲;丁辉;;超声自动检测在焊缝检验中的应用[A];第九次全国焊接会议论文集(第2册)[C];1999年
7 李健;韦习成;赵源;李长文;;计算机辅助摩擦磨损测试技术初探[A];第六届全国摩擦学学术会议论文集(上册)[C];1997年
8 康纪黔;;超高压反应容器无损检测技术的试验研究[A];第四届全国压力容器学术会议论文集[C];1997年
9 曾祥照;孙忠诚;;X射线实时成像无损检测技术概论[A];第四届全国压力容器学术会议论文集[C];1997年
10 张利民;;红外热成像技术在压力容器和管道检测中的应用及发展[A];第四届全国压力容器学术会议论文集[C];1997年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 文西;VXI测控系统的应用集成[N];中国电子报;2000年
2 苏月琼;虚拟仪器将大行其道[N];中国电子报;2000年
3 辛言;未来机械工程科学发展趋势[N];中国建材报;2000年
4 黄爱群;方兴未艾的VI技术[N];中国建材报;2000年
5 本报记者 周培玉 王一文;海泰电子:领跑中国VI[N];中国企业报;2000年
6 馨华;氮化硅基陶瓷材料前景看好[N];广东建设报;2000年
7 记者 冯永锋;我VXI总线技术日臻成熟[N];光明日报;2000年
8 特约通讯员 杨振勃;我固体火箭发动机整体无损检测技术国际领先[N];解放军报;2000年
9 ;新技术为木材工业添彩[N];中国绿色时报;2000年
10 ;虚拟仪器[N];中国电力报;2001年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 贾功贤;基于VI的IRFPA ROIC参数测试及热释电FPA凝视成像技术研究[D];重庆大学;2001年
2 高昆;基于DSP并行处理系统的虚拟仪器设计方法的研究[D];浙江大学;2002年
3 郑海波;非平稳非高斯信号特征提取与故障诊断技术研究[D];合肥工业大学;2002年
4 吕琛;基于噪声分析的内燃机主轴承状态监测与故障诊断[D];大连理工大学;2002年
5 邹远文;细胞力学脉动流实验方法与测控系统研究[D];四川大学;2002年
6 王瑞荣;基于事件触发并发数据流模型的可视化编程语言研究[D];浙江大学;2003年
7 王立坤;原油管道泄漏检测若干关键技术研究[D];天津大学;2003年
8 裘正军;基于GPS、GIS及虚拟仪器的精细农业信息采集与处理技术的研究[D];浙江大学;2003年
9 郭瑜;基于时—频分析的虚拟式旋转机械特征分析仪系统的研究[D];重庆大学;2003年
10 季忠;脑电信号特征信息提取的时频分析方法及虚拟式脑电图仪的研制[D];重庆大学;2003年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 李向明;一种基于SPR的新型生化测试系统的研制[D];中国科学院电子学研究所;2000年
2 罗万顺;虚拟仪器技术在水听器综合特征测试仪设计中的应用[D];暨南大学;2000年
3 陈立峰;集成电路封装质量自动检测系统的设计[D];暨南大学;2000年
4 马素玲;玉米秸杆揉切特性及其虚拟仪器测试系统的研究[D];中国农业大学;2000年
5 杨建成;基于虚拟仪器的农机测试系统的研究及其应用[D];中国农业大学;2000年
6 仲伟秋;振动测试技术在结构鉴定中的应用研究[D];大连理工大学;2000年
7 倪世青;智能诊断系统的研制[D];华北电力大学;2001年
8 王涛;高速虚拟逻辑分析仪系统软件设计[D];电子科技大学;2001年
9 王太平;VXI内嵌式控制器:VISA函数的研究[D];电子科技大学;2001年
10 雷俊;基于虚拟仪器技术的机器视觉系统研究[D];西北工业大学;2001年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026