其它测试技术讲解.ppt

* * * * * * * * * * * * * * * * * * * 机械电子系统中，信息处理软件被称为柔性智能零件，涉及的范围越来越广，但是基本的问题主要围绕着采集、处理、管理、分析、控制、传输等。 物体计数 2、光纤传感器测量技术 超声波 一种高于20kHz的机械波，具有特征： 频率高（现代可以产生频率高达到109 Hz的超声波），因而波长短，绕射现象小 方向性好，能够成为射线而定向传播 在液体、固体中衰减很小，所以穿透本领大，尤其是在对光不透明的固体中，超声波能够穿透近几十米的长度，碰到杂质或分界面就会产生显著的反射 超声波在介质中传播的大小取决于： 介质特性、传播条件、声源几何形状、尺寸、超声波频率 利用超声波反射、折射、衰减等物理性质，可以实现液位、流量、粘度、厚度、距离以及探伤等参数的测量 3、超声波检测技术 超声波测距技术 工作原理：首先超声波向空气中发射声脉冲，声波遇到被测物体反射回来，通过接收器获得距离的相关信息 超声测距最常用的方法是回声探测法 声速为c=340m/s ，若能测出第一个回波到达的时间与发射脉冲时的时间差t，利用s=ct/2即可通过下式算得传感器与被测物之间的距离d 当sh时，则d≈s 频率为40kHz左右的超声波在空气中传播的效率最高 3、超声波检测技术 无损探伤 不损伤被检材料、工件或设备的情况下，应用某些方法来测定其物理性能、状态和内部结构，检测其不均匀性，从而判断其合格与否 原理：超声波遇到不同类型的缺陷后产生不同反射波，据此判断缺陷信息 优点：灵敏度高、周期短、成本低、灵活方便、效率高、方向性好、易于确定缺陷的位置、对人体无害 缺点：对工作表面要求平滑、要求富有经验的检验人员才能辨别缺陷种类，对缺陷没有直观性，另外不能检测尺寸小于波长的缺陷 3、超声波检测技术 无损探伤 缺陷反射体的回波频谱f与反射体（缺陷）直径d、反射体方位（θ、s）、光速c存在一定的关系，频谱中相邻峰的频率间隔Δf为： 其中，a=0.707R（探头结构、材料有关） 3、超声波检测技术 缺陷的反射信号中包含了缺陷类型、尺寸、深度等信息 无损探伤 在同步电路的控制下，发射 电路产生脉冲以激励超声探 头发射超声波 超声波遇到缺陷后产生反射 信号 接收放大电路对反射信号放大 经门控电路排除同步发射信号及底面反射回波信号而选出缺陷信号 然后高速A/D电路对之进行实时采祥，CPU-TMS320C25对采样数据进行一系列处理，最后计算结果─缺陷的类型及尺寸，由显示电路显示 3、超声波检测技术 超声波诊断仪 利用超声波在人体中传播的物理特性，可以对人体内部脏器或病变作体层显示，据此对一些疾病进行诊断 3、超声波检测技术 3、超声波检测技术 CT——计算机断层成像技术 无损检测——射线与物质相互作用原理——郎伯比尔定律 一束单色X线经过距离为d的一个均质小体，其入射的X线强度I0和出射的X线强度I的关系式如下： I=I0e-μd μ是该物体的X线吸收系数或称线性衰减系数；只要知道了I0,I和d，就能计算出μ值——有关该物质密度的重要参数 用一束经过准直的X线，围绕物体长轴进行扫描，扫描过程中，处于相对侧的X线检测器对穿出的X线进行检测，将所得到的信号波形形成一系列的投影图，用计算机对这些投影数据按特定的数学模型作图像重建，以获得这一部位的片状横向断层图像 4、工业CT检测技术 CT——计算机断层成像技术 与一般辐射成像的区别： 一般辐射成像：将三维物体投影到二维平面成像，各层面影像重叠会造成相互干扰，图像模糊且损失了深度信息，不能满足精密分析评价要求 CT成像：把被测物体所检测断层孤立出来 单独成像，避免了其余部分的干扰；图像质量高——清晰准确显示所检测部位内部的结构关系、物质组成及缺陷状况，检测效果好 4、工业CT检测技术 工业CT组成 射线源、前后准直器 探测器、机械扫描装置 前端数据采集与控制系统 后端图像处理系统 射线防护措施 对操作者和设备的防护 特点： 能准确地再现物体内部的三维立体结构 能够定量地提供物体内部的物理、力学等特性，识别内部缺陷和位置 4、工业CT检测技术 工业CT应用 材料损伤和缺陷检测 材料密度分布检查 装配检测 元器件内部结构的评估 4、工业CT检测技术 工业CT 产品特点：提供试样的二维(2D)横切面或三维(3D)立体表现图像 工业CT检测系统组成：x光机、探测器、预载于计算机的 CT 软件、转台、控制系统和监视器等部分 技术参数： 空间分辨率　　　 5.0Lp/mm 图象灰度等级　　 16位 探测器类型 ???????????