【摘 要】
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圆柱形构件作为军工、交通运输等领域重要的零部件,对其内部缺陷的检测通过超声成像判断缺陷对设备正常工作是否造成影响具有重要意义。工业领域超声成像技术相对医学超声成像技术仍处于起步阶段,随着工业超声无损检测技术的发展,研究试件缺陷的二维重构和三维重构尤为重要。本课题选择实验室现有的45号钢圆柱体,内部中心分别有方形通孔和圆形通孔作为待测试件;搭建基于A型脉冲反射式原理的超声检测系统;对圆柱构件侧表面进
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圆柱形构件作为军工、交通运输等领域重要的零部件,对其内部缺陷的检测通过超声成像判断缺陷对设备正常工作是否造成影响具有重要意义。工业领域超声成像技术相对医学超声成像技术仍处于起步阶段,随着工业超声无损检测技术的发展,研究试件缺陷的二维重构和三维重构尤为重要。本课题选择实验室现有的45号钢圆柱体,内部中心分别有方形通孔和圆形通孔作为待测试件;搭建基于A型脉冲反射式原理的超声检测系统;对圆柱构件侧表面进行待测点的划分并对其进行检测,得到缺陷回波波形资料进行分析;基于Born近似和Kirchhoff近似原理对数据资料进行计算重构二维截面图;利用MATLAB平台编写基于医学三维重构方法对二维截面图进行三维重建的程序,实现三维可视化。本课题所研究的主要内容有以下几个方面:(1)针对本实验对圆柱形构件缺陷的检测,描述对构件进行检测时首先对柱状体侧表面进行划分,选择Olympus Model 5800PR型超声波脉冲发生接收器、Tektronix DPO3012数字荧光示波器、V110-RM型指尖接触式传感器探头和PC笔记本及Tektronix Open Choice Desktop同步显示软件,搭建了基于超声波检测原理的超声检测平台。(2)对超声检测获取的缺陷信息进行采集与保存,利用Born近似和Kirchhoff近似对获得的缺陷幅值与时间的对应值数据进行计算,编程获得圆柱体每个截面不同的二维重构截面图。(3)编写程序对Born近似和Kirchhoff近似下的二维图像进行预处理,包括设定hsv分量提取像素、二值化、进行标记、生成灰度图。将二维切片中的有用的信息进行提取。编写程序对提取后的二维切面图创建三维矩阵、对装载的三维矩阵进行平滑、将三维数据进行平面投影、构造三维碎片、三维体重建,再以观察者的视角进行三维可视化,将两种方法下三维成像的效果进行比较。图[48]表[5]参考文献[88]
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