无勋检测

北京Ｔ业大学Ｔ学硕十学位论文

的信号形式。传统的超声波检测用手工进行，操作人员凭借经验对探伤仪上显示的波形进行评定，有一定的主观性，缺乏对信号本身的解剖，无法从根本上求证信号与被测对象之间的必然联系。为了能准确地提取出蕴涵于超声波信号中的信息，可以利用数字信号处理技术，从时域方面建立超声波信号的有限参数模型，从而将含在大量数据中的信息浓缩在有限个参数上。模型不仅可用于对信号的内在变化规律性与统计特性的描述，还可用于对过程的预测、控制，或对设备的工况监测、故障诊断等等，它比一个具体的时间序列或按数据所估计的特征量，更具有代表性［２５１。因此应用数字处理技术对超声Ａ信号进行处理，有利于提取有关的特征信息，对涂层厚度的超声测量有很大的辅助作用。

超声检测Ａ信号的数字处理技术常用方法有：时域分析、频域分析、时一频域分析。在时域内观察涂层超声Ａ信号的波形，发现由于涂层与基体界面处产生的多次反射回波叠加而使波形发生畸变，因此无法在时域内直接提取出涂层与基体界面处回波信号到达时间，也就无法提取涂层厚度有关的特征信息；而在频域内对涂层超声Ａ信号进行傅立叶变换后发现，变换后的频域信号在任意时刻上的相同频率成分在频域上完全重合，因此不能看到一个特殊事件的发生时刻，也就无法在时域内直接提取出涂层与基体界面处回波信号到达时间；因此时域、频域分析技术在提取涂层Ａ信号中有关厚度的有用信息时均不适用。

常规的超声检测信号一般可认为是有限时间的瞬态信号，而瞬变的非平稳信号中奇异性分析是个重点，也是一个难题。傅立叶变换是信号奇异性或突变点检测与分析的经典工具，其实只是通过计算函数的傅立叶变换趋于零的快慢来推断函数在整个实轴上的全局范围内是否具有奇异性以及奇异程度，它不能反映任何时域信息，缺乏空间局部性，因此不能给出信号的局部奇异性。在实际生活中，瞬变信号范围比平稳信号大得多，也更加复杂，信号在某一时刻附近的频域特征都很重要，这就激励起寻找一种新的时频分析方法，即能将时域和频域结合起来描述观察信号的时频联合特征，构成信号的时频谱，即所谓的时频分析法。而近些年兴起的小波分析自诞生以来，以其独特的多尺度和平移性为信号处理领域开辟了崭新的天地，能以任意尺度观察信号的时域和频域特征，克服了傅立叶变换中时频分辨率恒点的弱点，具有良好的时频局部化特征，为信号奇异性分析提供了有力工具。下章则重点介绍小波分析处理超声Ａ信号的方法。

２．５本章小结

１．本章主要是从超声波在涂层介质中的传播特性及超声无损检测涂层厚度的原理及检测方法等基础理论知识出发，研究适用于热喷涂涂层的超声无损检测方法。基于声学传播特性及超声测厚原理的理论研究，选用超声脉冲反射法来获