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管道导波时反聚焦检测系统的设计与实现
学兔兔
第33卷 第2期 仪 器 仪 表 学 报 VoL 33 No.2
2012年2月 Chinese Journal of Scientific Instrument Feb.2012
管道导波时反聚焦检测系统的设计与实现水
何存富,周进节,吴 斌,郑 阳,符 浩
(北京工业大学机械工程与应用电子技术学院 北京 100124)
摘 要:在分析管道中超声导波时反聚焦原理的基础上,设计并实现了一套适合激励压电换能器阵列,并对管道中超声导波能
量在缺陷处进行时间一空间聚焦的时反聚焦检测系统。该系统实现的关键技术为:改进DDS(direct digital synthesis)结构,实现
脉冲激励电路对时反特征信号进行合成发射;采用脉冲方式,实现小体积大输出功率的宽带线性功放电路;通过时反聚焦检测
过程,实现管道中超声导波能量在缺陷处的时间一空间聚焦。采用该系统进行八通道时反聚焦检测实验,其结果表明,对于所用
的含缺陷的管道而言,在特定的检测条件下,缺陷回波信号的幅值相对常规检测可提高246%,并且很好地抑制了导波的频散
和多模态特性,提高了回波信号的信噪比。
关键词:超声导波;时反聚焦;检测系统
中图分类号:TB51 文献标识码:A 国家标准学科分类代码:460.40
Design and implementation of time reversal focusing inspection system
for guided wave in pipeline
He Cunfu,Zhou Jinjie,Wu Bin,Zheng Yang,Fu Hao
(College ofMechanical Engineering and Applied Electronics Technology,Belting University of Technology,Beijing 100124,China)
Abstract:A temporal·spatial focusing inspection system for ultrasonic guided wave in pipeline based on time reversal
focusing theory is presented in this paper.The system can be used to excite piezoelectric transducer arrays and focus
the energy of guided waves at flaw.The key design techniques of this system are:an excitation circuit,which is
based on the improved direct digital synthesis(DDS)for synthesizing and emitting time reversal signal,and a small
size wide band pulse amplifier with high power output and linear features.With this system,the signal echoed from
the crack can be enhanced based on time reversal temporal—spatial focusing effect.Under particular test conditions,
experimental work using a transducer array with eight channels was carried out in
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