【摘 要】
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铝板在现代工业中被大量使用,但是在其制造加工、运输以及后期的使用过程中,由于受到外力的作用,经常会出现孔洞及腐蚀等各种缺陷,因此需要对它的质量进行严格检测,常用的检测方法有超声检测法、射线检测法以及涡流检测法等。相较于其它检测方法,电磁超声检测具有非接触、无需耦合剂及可进行高温高速测量等优点,所以本文采用电磁超声技术对铝板进行检测,设计了电磁超声检测系统并对其进行了改善。首先,详细研究了应用于铝板
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铝板在现代工业中被大量使用,但是在其制造加工、运输以及后期的使用过程中,由于受到外力的作用,经常会出现孔洞及腐蚀等各种缺陷,因此需要对它的质量进行严格检测,常用的检测方法有超声检测法、射线检测法以及涡流检测法等。相较于其它检测方法,电磁超声检测具有非接触、无需耦合剂及可进行高温高速测量等优点,所以本文采用电磁超声技术对铝板进行检测,设计了电磁超声检测系统并对其进行了改善。首先,详细研究了应用于铝板检测的Lamb波特性及电磁超声换能器的工作原理,并对电磁超声换能器结构进行设计,通过有限元仿真对结构进行验证。其次,针对电磁超声技术应用于检测时存在的不足,本文对电磁超声系统进行了优化设计,其中着重利用有限元方法对线圈参数进行求解,分析阻抗匹配原理并结合史密斯圆图进行阻抗匹配求解。根据实际需要,设计了一款能够实现多个匹配值切换的阻抗匹配电路以及一款通带宽度可调、选择性高的超宽带带通滤波电路。接着,通过仿真以及测试,验证所设计各部分电路的正确性。最后,将设计的各部分模块组成完整的电磁超声检测系统,并将其应用于铝板检测,分别开展系统性能检测实验、缺陷识别实验以及不同频率激发实验,验证本文对电磁超声系统的优化设计是可行有效的。
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