超聲相控陣水下焊縫識(shí)別方法研究.pdf

1、隨著水下焊接自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展,近年來(lái)有關(guān)焊縫自動(dòng)跟蹤系統(tǒng)的研究備受關(guān)注,但多數(shù)仍沿用陸地上的方法,未考慮其在水環(huán)境中的不適應(yīng)性。準(zhǔn)確的焊縫位置識(shí)別是焊縫跟蹤的前提,本文基于目前的超聲傳感焊縫識(shí)別方法,提出以超聲相控陣代替?zhèn)鹘y(tǒng)超聲探頭作為水下焊縫識(shí)別傳感器,充分利用了超聲傳感器不受電磁、弧光、黑暗環(huán)境影響的優(yōu)勢(shì),并且超聲相控陣比傳統(tǒng)超聲探頭具有更好的聚焦性能和更寬的掃描范圍,在焊縫識(shí)別中更具應(yīng)用潛力。
　　首先,介紹了超聲相控陣的波

2、束形成原理和延遲時(shí)間計(jì)算方法,結(jié)合瑞利積分法和Pencil法建立了超聲相控陣發(fā)射聲場(chǎng)模型,并通過(guò)Matlab仿真分析了超聲相控陣與傳統(tǒng)超聲探頭發(fā)射聲場(chǎng)的區(qū)別。
　　其次,為了提高檢測(cè)分辨率,仿真分析了超聲相控陣探頭參數(shù)對(duì)波束指向性的影響;選用收發(fā)間隔交叉掃查方式以形成較多數(shù)量的超聲掃查線,并設(shè)計(jì)了相應(yīng)的陣元選通電路和整序電路。
　　然后,對(duì)超聲測(cè)距和焊縫識(shí)別方法進(jìn)行了改進(jìn)。精確測(cè)距是超聲傳感焊縫識(shí)別的基礎(chǔ),針對(duì)超聲相控陣測(cè)距