【摘 要】
:
为提高超声相干平面波复合(CPWC)成像质量,本文提出了基于环形统计矢量(CSV)的加权算法.该算法以延时信号相位为环形统计样本,通过样本平均合矢量建立反映相位分布一致性程度的相干因子.进一步地,根据波束形成及相干因子构建数量的不同,提出了全孔径环形统计矢量(tCSV)加权算法.结果 表明,相比于CPWC,CSV和tCSV的散射靶点分辨率和囊肿的对比度分别提高了至少23.67%和27.69%,CNR值降低至多39.37%.与相干因子(CF)和符号相干因子(SCF)相比,虽然CSV和tCSV算法在分辨率和对
【机 构】
:
南昌航空大学无损检测技术教育部重点实验室 南昌330063;中国科学院声学研究所声场声信息国家重点实验室 北京100190;南昌航空大学无损检测技术教育部重点实验室 南昌330063;南昌航空大学无损
论文部分内容阅读
为提高超声相干平面波复合(CPWC)成像质量,本文提出了基于环形统计矢量(CSV)的加权算法.该算法以延时信号相位为环形统计样本,通过样本平均合矢量建立反映相位分布一致性程度的相干因子.进一步地,根据波束形成及相干因子构建数量的不同,提出了全孔径环形统计矢量(tCSV)加权算法.结果 表明,相比于CPWC,CSV和tCSV的散射靶点分辨率和囊肿的对比度分别提高了至少23.67%和27.69%,CNR值降低至多39.37%.与相干因子(CF)和符号相干因子(SCF)相比,虽然CSV和tCSV算法在分辨率和对比度上最大分别比之减小约12.83%和88.31%,但抑制背景噪声和保留目标靶点回波幅值的能力较强,且CNR值比之提高了约20%,其成像质量具有更好地鲁棒性.
其他文献
卷积神经网络凭借其较强的非线性拟合能力,在电容层析成像图像重建中逐渐得到应用.本文针对卷积神经网络模型超参数调节问题,研究了模型参数对卷积神经网络电容层析成像图像重建的影响.首先,通过数值方法构建了包含80000组随机流型与40000组典型流型的“电容矩阵-介质分布”数据集;然后,通过该数据集中的训练集对不同超参数的卷积神经网络模型进行训练和验证,并系统研究了网络初始化、网格密度、卷积核数、全连接层神经元数以及隐藏层结构等超参数对图像重建精度的影响;接着,利用额外生成的12000组数据作为测试集对各网络模
液固两相流广泛存在于能源动力、石油化工等工业过程,两相流压降作为重要的流动参数,有助于流动建模及流态分析.建立液固两相压降测量模型,提出了一种结合超声多普勒及超声透射衰减的液固两相超声压降测量方法.搭建液固两相流动实验平台,对两相压降规律进行研究.两相混合流速和固相体积分数升高时,液固两相压降均逐渐增加.在固相体积分数为0.28%~1.37%,两相混合流速为0.9~1.65 m/s时,根据液固两相压降测量模型及Churchill模型的超声法得到的两相压降与差压传感器测量的压降平均相对误差为4.93%和5.
本文针对界面扰动波的发展演化过程,利用液膜厚度测量传感器,在可调压中压湿气装置上进行了154组界面扰动波的测量实验,并运用递归定量分析方法提取液膜时序信号的确定性等4个特征参量,结合小波分析方法,对气液两相流界面扰动波的演化规律进行了研究,结果表明,在波状环状流中,随着管道压力的增加,界面扰动波的确定性值维持在1附近,递归熵值从4.5下降到3,表明界面波运动的有序性增强,比率值从1增加到2.5,而递归率值从0.5下降到0.3,表明扰动波由非稳态向稳态过渡;在完全环状流中,随着管道压力的增加,两相界面以规则
起伏振动气液两相流型准确识别对漂浮核动力平台安全稳定运行有重要意义.通过对比静止和起伏振动管道的压差信号以及对应的频谱图发现,起伏振动管道内的压差信号波动幅度更大且包含更多的频率分量,两种流型均含有主频率,该频率为起伏振动频率.针对起伏振动状态气液两相流压差信号的复杂性,分别采用自适应白噪声的完备总体经验模态分解(CEEMDAN)和集合经验模态分解(EEMD)对小波降噪后的压差信号进行模式分解,发现CEEMDAN能够在减少模式分量的同时获得更多有效的分量.通过计算spearman相关系数选择具有表征意义的
为实现管道中缺陷位置与尺寸的准确预测,在爆炸反射成像原理的基础上,提出了一种基于频率-波数的频域合成孔径导波成像算法.通过磁致伸缩方式在管道中激励出T(0,1)模态导波,对采集到的回波信号做二维傅里叶变换并进行角谱运算对频域内声场进行重构.最后,对其进行反傅里叶变换后实现目标区域内的聚焦成像.通过实验验证成像结果,同时与原始B扫结果进行了对比.结果 表明,所提算法有效抑制了旁瓣效应产生,使成像分辨率提高了约30%,定量误差缩减了26.1%;同时研究表明在缺陷轴向位置、深度及倾斜角度发生改变时,利用该算法实
PFA管材耐腐蚀性好、性能稳定,被广泛应用在半导体等行业的药液运输中,为精确控制药液的用时和用量,需要研究小管径PFA管的非接触式流量测量方法.本文使用超声阵列外卡探头在PFA细管上激励超声导波,并利用导波测量流量.首先比较超声斜探头模态选择和阵列探头模态选择原理的不同,说明阵列探头的频率选择特性,进而设计阵列探头阵元宽度、厚度并制作了三种间距的阵列探头,通过频率扫描得到阵列探头的激励接收特性,比较分析了阵列探头的模态选择效果,并进行了流量测量实验.结果 表明阵列探头可增强接收信号强度,提高测量灵敏度,改
本文提出带集中式绕组可方便开合的新型探头设计,实现基于旋转电磁场涡流原理的管件外检测.通过COMSOL有限元模型研究了集中式绕组产生的旋转磁场特征及接收线圈参数对检测效果的影响,仿真结果表明集中式绕组可产生适于管件外壁缺陷检测的旋转电磁场,匝数较多、紧贴管道外壁并位于激励线圈端部的圆形线圈可更好地实现畸变信号拾取.构建了外穿式集中绕组激励旋转电磁场涡流无损检测系统,实现了对0.5 mm宽的周向与轴向裂纹检测,测试了系统对不同深度裂纹的识别能力,并利用位于管道外壁0到90°不同位置的裂纹验证了检测系统对裂纹
换流阀冷却系统中均压电极结垢检测是直流输电系统安全运行的必要保障.当前人工筛查的检测方法,有较大的盲目性且易造成系统漏水等故障.因此提出基于超声导波回波特性的在线结垢检测方法.选取频散小、传输距离长的L(0,2)模态导波作为激励信号,将电极结垢视为多孔介质并计算其特征参数,构建了流-固-声多物理场作用下的均压电极结垢检测模型,确定了最佳超声激励频率并仿真研究了0.2~1.0 mm厚度水垢对声波信号的反射与吸收特征,分析了L(0,2)模态导波与水垢交互过程中的模态转换过程,进而搭建实验系统,开展了水垢厚度为
激光超声检测技术具有非接触、宽带宽和高分辨率的特点,针对常规超声对钢轨轨头内部核伤微小缺陷不敏感、定位定量检测难的问题,本文基于激光超声体波散射和衍射原理,提出了模态转换反射波和衍射波飞行时间的缺陷定位定量检测计算模型.通过COMSOL仿真建立了超声体波与内部缺陷相互作用的二维有限元模型,分析了钢轨内部缺陷处超声体波波模式转换状态,验证了定位及定量方法的可行性.其次,搭建了固定扫查激光超声实验检测系统,对不同埋藏深度和不同直径的孔缺陷进行B扫实验.实验结果表明,激光超声检测技术能有效的检测钢轨内部微小孔缺
为研究不同延期时间对井下浅孔爆破的影响,利用数值模拟软件LS-DYNA对精确延时逐孔起爆的地下浅孔爆破作业方式进行研究.基于国内外的研究现状,浅孔爆破作业选用15、20、25、30、35 m s五种不同延期时间的连续不耦合装药逐孔起爆.进行现场精细延时逐孔起爆试验,通过爆破振动测试仪采集爆破振动速度,并对速度波形图进行探究分析,当孔间延时为25 m s时,其最大振速比15 ms时降低了27%、比20 ms时降低了8%、比30 ms时降低了29%、比35 ms时降低了52%.研究表明:延期时间为25 m s