Wraz z szybkim rozwojem różnych dziedzin, technologia wykrywania ultradźwiękowego również szybko się rozwija. Technologia obrazowania, technologia Phased Array, technologia Phased Array 3D, technologia sztucznych sieci neuronowych (ANN), technologia ultradźwiękowej fali kierowanej stopniowo dojrzewają, co sprzyja rozwojowi technologii wykrywania ultradźwiękowego.
Obecnie badania ultradźwiękowe są szeroko stosowane w przemyśle naftowym, leczeniu, przemyśle nuklearnym, lotniczym, transporcie, maszynowym i innych gałęziach przemysłu. Przyszły kierunek rozwoju badań nad technologią detekcji ultradźwiękowej obejmuje głównie dwa następujące aspekty:
Badanie techniczne samego ultradźwięku
(1) Badania i doskonalenie samej technologii ultradźwiękowej;
(2) Badania i doskonalenie technologii wspomaganej ultradźwiękami.
Badanie techniczne samego ultradźwięku
1. Technologia laserowej detekcji ultradźwiękowej
Laserowa technologia ultradźwiękowego wykrywania polega na wykorzystaniu lasera impulsowego do wytworzenia impulsu ultradźwiękowego w celu wykrycia przedmiotu obrabianego. Laser może stymulować fale ultradźwiękowe, wytwarzając efekt termoelastyczny lub wykorzystując materiał pośredni. Zalety ultradźwięków laserowych odzwierciedlają się głównie w trzech aspektach:
(1) Może to być wykrywanie na dużą odległość, ultradźwięki laserowe mogą być propagacją na duże odległości, tłumienie w procesie propagacji jest małe;
(2) Kontakt niebezpośredni, nie wymaga bezpośredniego kontaktu ani blisko przedmiotu obrabianego, bezpieczeństwo wykrywania jest wysokie;
(3) Wysoka rozdzielczość wykrywania.
W oparciu o powyższe zalety, laserowa detekcja ultradźwiękowa jest szczególnie odpowiednia do wykrywania przedmiotu obrabianego w czasie rzeczywistym i on-line w trudnych warunkach, a wyniki detekcji są wyświetlane za pomocą szybkiego obrazowania ultradźwiękowego.
Jednak ultradźwięki laserowe mają również pewne wady, takie jak wykrywanie ultradźwiękowe z dużą rozdzielczością, ale stosunkowo niską czułością. Ponieważ system detekcji obejmuje system laserowy i ultradźwiękowy, kompletny laserowy system detekcji ultradźwiękowej ma dużą objętość, złożoną strukturę i jest wysoki koszt.
Obecnie technologia ultrasonografii laserowej rozwija się w dwóch kierunkach:
(1) Badania akademickie dotyczące mechanizmu ultraszybkiego wzbudzenia lasera oraz interakcji i właściwości mikroskopowych cząstek laserowych i mikroskopijnych;
(2) Monitorowanie pozycjonowania online w przemyśle.
2.Technologia elektromagnetycznej detekcji ultradźwiękowej
Elektromagnetyczna fala ultradźwiękowa (EMAT) to zastosowanie metody indukcji elektromagnetycznej w celu stymulacji i odbioru fal ultradźwiękowych. Jeśli prąd o wysokiej częstotliwości będzie krążył w cewce w pobliżu powierzchni mierzonego metalu, w mierzonym metalu będzie indukowany prąd o tej samej częstotliwości. Jeśli na zewnątrz mierzonego metalu zostanie przyłożone stałe pole magnetyczne, indukowany prąd wytworzy siłę Lorentza o tej samej częstotliwości, która działa na mierzoną siatkę metalową, wywołując okresowe wibracje struktury krystalicznej mierzonego metalu, stymulując fale ultradźwiękowe .
Elektromagnetyczny przetwornik ultradźwiękowy składa się z cewki o wysokiej częstotliwości, zewnętrznego pola magnetycznego i mierzonego przewodnika. Podczas testowania przedmiotu obrabianego te trzy części współdziałają ze sobą, aby zakończyć konwersję podstawowej technologii ultradźwięków elektromagnetycznych pomiędzy elektrycznością, magnetyzmem i dźwiękiem. Poprzez dostosowanie struktury cewki i położenia jej umieszczenia lub dostosowanie parametrów fizycznych cewki wysokiej częstotliwości, aby zmienić sytuację siłową badanego przewodnika, wytwarzając w ten sposób różne rodzaje ultradźwięków.
3.Technologia detekcji ultradźwiękowej sprzężona z powietrzem
Technologia ultradźwiękowej detekcji sprzężonej z powietrzem to nowa, bezkontaktowa, ultradźwiękowa metoda nieniszczącego badania z powietrzem jako medium sprzęgającym. Zaletami tej metody są bezdotykowa, nieinwazyjna i całkowicie nieniszcząca metoda, pozwalająca uniknąć pewnych wad tradycyjnej detekcji ultradźwiękowej. W ostatnich latach technologia ultradźwiękowej detekcji sprzężonej z powietrzem była szeroko stosowana w wykrywaniu defektów materiałów kompozytowych, ocenie właściwości materiałów i automatycznym wykrywaniu.
Obecnie badania nad tą technologią skupiają się głównie na charakterystyce i teorii pola ultradźwiękowego wzbudzającego sprzęgło powietrzne oraz badaniach sondy sprzęgającej o wysokiej wydajności i niskim poziomie hałasu. Oprogramowanie do symulacji pola wielofizycznego COMSOL służy do modelowania i symulacji pola ultradźwiękowego sprzężonego z powietrzem w celu analizy wad jakościowych, ilościowych i obrazowych w kontrolowanych obiektach, co poprawia skuteczność wykrywania i zapewnia korzystne eksploracje dla praktycznego zastosowania bezkontaktowego ultradźwięku.
Badania nad technologią wspomaganą ultradźwiękami
Badania nad technologią wspomaganą ultradźwiękami odnoszą się do niej głównie w oparciu o niezmienianie metody i zasady działania ultradźwięków, w oparciu o wykorzystanie innych dziedzin techniki (takich jak technologia pozyskiwania i przetwarzania informacji, technologia generowania obrazu, technologia sztucznej inteligencji itp.) , technologię optymalizacji etapów detekcji ultradźwiękowej (akwizycja sygnału, analiza i przetwarzanie sygnału, obrazowanie defektów) w celu uzyskania dokładniejszych wyników detekcji.
1.Ntechnologia sieciowabiologia
Sieć neuronowa (NN) to algorytmiczny model matematyczny, który naśladuje charakterystykę behawioralną zwierzęcych sieci NN i wykonuje rozproszone równoległe przetwarzanie informacji. Sieć zależy od złożoności systemu i realizuje cel przetwarzania informacji poprzez dostosowanie połączeń pomiędzy dużą liczbą węzłów.
2.Technika obrazowania 3D
Jako ważny kierunek rozwoju technologii pomocniczej do wykrywania ultradźwiękowego, technologia obrazowania 3D (obrazowanie trójwymiarowe) przyciągnęła w ostatnich latach uwagę wielu badaczy. Dzięki obrazowaniu 3D wyników wyniki wykrywania są bardziej szczegółowe i intuicyjne.
Nasz numer kontaktowy: +86 13027992113
Our email: 3512673782@qq.com
Nasza strona internetowa: https://www.genosound.com/
Czas publikacji: 15 lutego 2023 r
