下载文档原格式
超声波探伤的教学实验设计1. 引言1.1 引言超声波探伤是一种常见的无损检测技术，广泛应用于各个领域，如航空航天、汽车制造、建筑结构等。
通过利用超声波在材料中传播和反射的特性，可以检测到材料内部的缺陷和问题，从而保证产品质量和安全性。
本实验旨在通过教学实验的方式，让学生了解超声波探伤的基本原理和应用，掌握超声波探伤的实验方法和技巧。
通过本实验，学生将能够学习如何使用超声波探测仪器对材料进行检测，分析检测结果并进行相应的处理和解释。
本实验将首先介绍超声波探伤的原理，包括超声波在材料中传播的特性、超声波与材料中缺陷的相互作用等。
将详细说明实验步骤，包括样品的准备、仪器的设置和操作等。
然后，将介绍实验结果与分析，对不同材料和缺陷进行分析，以便学生能够理解检测结果的含义。
将提供实验注意事项，帮助学生在实验过程中注意安全和操作规范。
通过本实验，学生将深入了解超声波探伤技术，提升实验操作技能和分析能力，为将来的科研和工作奠定基础。
2. 正文2.1 实验目的实验目的是通过超声波探伤教学实验，让学生了解超声波在材料内部缺陷检测中的应用原理和方法，培养学生的实验操作技能和数据分析能力。
具体目的包括：1. 理解超声波在材料内部传播和反射的基本原理；2. 学习超声波探伤设备的使用方法和注意事项；3. 掌握超声波探伤在不同材料中的应用技巧；4. 分析超声波反射信号与缺陷之间的关系，识别和定位材料内部缺陷。
通过这些目的的实现，学生将能够全面了解超声波探伤技术的操作流程和理论知识，为将来从事相关工程技术和科研工作打下坚实的基础。
2.2 实验原理超声波探伤是一种应用于材料科学和工程领域的非破坏性检测技术，通过将超声波引入被探测的材料中，利用材料内部的声波传播特性来检测材料的内部缺陷或异质性。
其原理基于超声波在不同介质中传播时发生反射、透射和散射的现象。
超声波探伤的原理主要包括声波的产生、传播和接收。
通过超声波探伤仪器产生高频的超声波信号，并将其送入被探测材料中。
超声波探伤的教学实验设计超声波探伤是一种常用的无损检测技术，广泛应用于工业领域中。
本文将围绕超声波探伤的原理、实验设计和实验步骤展开阐述。
一、实验目的1.了解超声波探伤的原理和应用；2.掌握超声波探伤仪的操作方法；3.进行超声波探伤实验，观察超声波在不同材料中的传播情况；4.分析实验结果，了解超声波探伤在材料缺陷检测中的应用。
二、实验器材和材料1.超声波探伤仪；2.扬声器；3.振动源；4.加压源；5.不同材料的试样（如金属、木材等）；6.声速计。
三、实验原理超声波探伤是利用超声波在材料中的传播特性来检测材料内部的缺陷。
超声波在不同材料中的传播速度和传播方式都有所不同，通过观察超声波在材料中的传播情况可以判断材料内部是否存在缺陷。
超声波探伤仪通过发射超声波和接收超声波的方式来检测材料的内部情况。
发射超声波的扬声器会产生声波信号，声波信号通过振动源转变成超声波信号，然后通过加压源将超声波信号传入材料中。
当超声波信号遇到材料的界面或内部缺陷时，会发生反射、折射等现象，然后由接收器接收到反射的超声波信号。
根据接收到的超声波信号的强度、时间等参数，可以判断材料内部的缺陷情况。
四、实验步骤1.将试样固定在实验台上，调整超声波探伤仪的参数，使其能够发射出合适的超声波信号。
2.打开超声波探伤仪的开关，发射超声波信号。
同时打开录像设备，记录下超声波在材料中的传播情况。
3.观察超声波在材料中的传播情况，分析超声波信号的强度、时间等参数来判断材料内部是否存在缺陷。
4.重复以上步骤，使用不同材料的试样进行实验，比较不同材料中超声波的传播情况和探测结果。
5.根据实验结果，分析超声波探伤在材料缺陷检测中的应用，总结实验心得和体会。
五、安全注意事项1.操作超声波探伤仪时要注意保持仪器的稳定，避免发生意外损坏；2.实验时要注意安全，避免试样或仪器的掉落和损坏；3.注意超声波发射时的声压和声强，避免对人体造成伤害；4.实验结束后要关闭超声波探伤仪和录像设备，保持实验室的整洁和安全。
超声波探伤的教学实验设计1. 引言1.1 研究背景超声波技术是一种非常重要的无损检测技术，在工程领域有着广泛的应用。
超声波探伤作为其中的一种应用形式，在各行各业中起着至关重要的作用。
随着科技的发展和进步，超声波探伤技术也在不断地完善和发展。
目前，超声波探伤技术已经成为工程领域中不可或缺的一部分。
超声波探伤技术主要是利用超声波在材料中传播时的声波特性和材料中缺陷对超声波的传播产生的影响来实现对材料内部缺陷的探测。
通过超声波探伤技术，可以非破坏地检测到材料内部的各种缺陷，如裂纹、夹杂、孔洞等，从而及时发现问题并进行修复。
研究超声波探伤技术的原理和方法对于工程领域具有重要意义。
本实验旨在通过对超声波探伤技术的教学实验设计，帮助学生深入了解超声波探伤技术的原理和应用，并掌握实验操作和数据处理方法，从而为未来工程领域的应用奠定基础。
1.2 研究目的研究目的是通过本实验教学，让学生了解超声波探伤技术的原理及应用，掌握超声波探伤的基本操作步骤和数据处理方法，培养学生对材料内部缺陷检测的能力，提高学生的实验操作技能和数据处理能力。
通过本实验的设计与实施，可以帮助学生深入理解超声波探伤技术在工程领域中的重要性和应用范围，为他们今后的工程实践打下坚实的基础。
本实验还旨在激发学生对超声波技术的兴趣，引导他们关注科学研究与实践中存在的问题，培养学生的创新思维和解决问题的能力。
通过本次实验教学，希望能够激发学生对超声波探伤技术的热情，培养学生对工程技术的兴趣和热爱，为他们未来的学习和职业发展奠定坚实的基础。
2. 正文2.1 超声波探伤原理超声波探伤原理是利用超声波在材料中传播的特性对材料进行非破坏性检测。
超声波是指频率高于人类听觉范围的声波，具有穿透性强、检测精度高和无损伤的优点。
在超声波探伤实验中，通常会使用超声波发射器将超声波发送到被测材料表面，然后利用超声波接收器接收被测材料内部传播的超声波信号。
通过分析接收到的超声波信号的传播时间、振幅以及衰减程度，可以得到有关被测材料内部结构和缺陷的信息。
超声波探伤的教学实验设计超声波探伤是一种非破坏性检测方法，通过将超声波传入被测物体内部，然后检测回波信号以分析材料的内部缺陷。
以下是一个关于超声波探伤的教学实验设计，用于帮助学生更好地理解和掌握这一技术。
教学目标：1. 了解超声波探伤的原理和应用；2. 掌握超声波探伤的基本操作和参数设置；3. 能够正确分析超声波探伤结果，判断被测物体的内部缺陷。
实验仪器和材料：1. 超声波探伤仪；2. 被测物体（如金属试件）；3. 超声耦合剂；4. 计算机或示波器。
实验步骤：1. 准备工作：a. 将被测物体放置在实验台上，保证其稳定；b. 将超声波探伤仪连接电源，并连接探头和计算机或示波器；c. 将超声耦合剂涂抹在探头的发射面上。
2. 超声波探伤参数设置：a. 选择合适的超声波探伤模式，如脉冲回波模式或连续波模式；b. 设置超声波的频率和脉宽，一般根据被测物体的厚度和预期缺陷大小来确定；c. 调整超声波探伤仪的增益和滤波器参数，以获得清晰的回波信号。
4. 分析超声波图像：a. 观察图像中的回波信号，判断是否存在明显的缺陷；b. 根据缺陷信号的位置、形状和强度，初步判断缺陷的类型和性质；c. 结合被测物体的实际情况，进一步分析缺陷的原因和可能的影响。
5. 实验总结与讨论：a. 将实验结果与理论知识进行比较，总结探伤过程中遇到的问题和解决方法；b. 讨论超声波探伤在不同领域的应用，并展望其发展前景；c. 提出对实验方法和实验设备的改进意见。
实验安全注意事项：1. 避免将超声波直接照射到眼睛或皮肤上，以免造成伤害；2. 在操作过程中注意保持仪器和被测物体的稳定，避免意外发生；3. 在实验室内注意防燃防爆措施，确保实验安全。
通过以上的教学实验设计，学生可以亲自进行超声波探伤实验，了解其原理和应用，并通过分析实验结果来判断被测物体的内部缺陷。
学生还可以通过实验总结和讨论，加深对超声波探伤技术的理解，并为其应用和发展提供自己的思考和建议。
超声波探伤过程设备毕业论文目录摘要 (I)1.绪论 (1)1.1选题的背景及意义 (1)1.2 超声检测技术的发展历程和现状 (2)2.制造及焊接缺陷 (2)2.1过程设备制造工艺流程 (2)2.2 常见焊接缺陷及产生原因 (2)3.超声探伤技术 (2)3.1无损探伤 (2)3.2 超声探伤 (2)3.3 横波斜探头探伤 (2)4.焊缝的超声波探伤及缺陷评定 (2)4.1 焊缝超声波探伤的具体实施过程 (2)4.2 超声检测中缺陷的定量分析 (2)5.钢板焊缝超声探伤实验 (2)5.1 超声波探伤实验设备及仪器调校 (2)5.2 现场探伤 (2)5.3 超声探伤缺陷评定 (2)结论 (2)参考文献 (2)致谢 (2)附录 (2)1.绪论1.1选题的背景及意义过程设备是各个工业部门不可缺少的重要生产设备，用于供热、供电和储存各种工业原料及产品，完成工业生产过程必需的各种物理过程和化学反应。
因此它成为石油、化工、电站、核能和军工等工业部门的重要生产装备。
其制造工艺以焊接为主，质量要求比较高。
焊缝质量直接决定着压力容器的使用安全和使用寿命，因此在制造和使用过程中的焊缝检测显得尤为重要。
因此，迫切需要寻找一种高效、经济、简便可行的无损检测技术及缺陷评定方法。
无损检测技术主要包括射线探伤、超声波探伤、磁粉探伤、渗透探伤、声发射等方法其中超声波探伤和射线探伤是检测压力容器焊缝部缺陷的主要手段。
超声波探伤以其探伤距离大、探伤装置体积小、重量轻、便于携带、检测速度快、检测费用低等优势，在过程设备制造和在役检测工作中得到越来越多的应用。
由于历史的原因，在用过程设备的检验、检测及缺陷评定仍存在很大的问题。
具体表现在：①在役过程设备(其中包括国外进口设备)由于设计、制造与安装等所采用的标准不统一，其检验、检测要求难以统一，制造质量难以保证，给设备的维护和在用管理带来很大难度。
②过去对过程设备的验收管理不严，导致了现今在役设备焊缝中存着大量超标缺陷。
超声波探伤毕业论文目录前言1 绪论1.1课题研究背景和意义 (1)1.2超声波检测技术的研究进展 (4)1.3课题研究的主要容 (10)2 超声波检测仪器的总体设计2.1脉冲反射式超声波检测技术的基本原理 (13)2.2 超声波检测仪器设计 (19)2.3仪器抗干扰措施 (29)2.4本章小结 (31)3 声波检测模块设计3.1电源电路设计 (32)3.2超声波发射控制电路设计 (35)3.3阻尼限幅电路设计 (39)3.4程控放大电路设计 (41)3.5滤波电路设计 (51)3.6检波电路设计 (56)4 结论与展望4. 1结论 (61)4. 2进一步的完善 (63)参考文献 (64)致谢 (67)前言无损检测诊断技术是在不损坏材料工件或产品的前提下，利用材料部结构密度异常或缺陷的存在所引起的对声、磁、光、电、热场等反应的变化，来探测各种工程材料、零部件、结构件等部和表面缺陷，并对缺陷的类型、性质、数量、形状、位置、尺寸、分布及其变化做出判断和评价llJ。
无损检测诊断的目的在于定量掌握缺陷与强度的关系，评价构件的允许载荷、寿命或剩余寿命；检测产品在制造或使用过程中产生的结构不完整性，以及缺陷的情况。
从而改进制造工艺，提高产品质量，及时发现故障，保证设备安全、高效、可靠地运行【2J。
无损检测诊断技术己在机械制造、石油勘探、船舶构造、汽车、铁道、建筑、冶金、航空航天和半导体等工业中被普遍采用。
随着科学技术的发展，对产品质量提出了越来越高的要求，特别是产品关键零部件的质量问题所造成的事故以及巨大的经济损失，使人们更加认识到了无损检测诊断技术的重要性。
在工业发达国家中，无损检测诊断技术已成为必不可少的重要工具和手段。
美国总统里根曾说过“如果没有先进的无损检测技术，美国就不可能享有众多领域的领先地位”。
由此可见无损检测诊断技术在现代国民经济中的重要地位。
超声波检测技术是当今工程和生产中无损检测技术领域的一种非常重要的手段和方法。
超声波探伤的教学实验设计超声波探伤是一种常用的无损检测方法，广泛应用于各种材料的质量检测和缺陷分析中。
在工程教育中，通过实验教学的方式来让学生了解超声波探伤的原理和方法，对他们的学习和专业能力提升有着重要意义。
本文将结合超声波探伤的教学实验设计，帮助学生更好地理解和掌握这一技术。
一、实验目的通过超声波探伤的教学实验，使学生了解超声波探伤的原理和方法，掌握超声波探伤实验的操作技能，培养学生的实验观察能力和问题分析能力。
二、实验仪器与设备1. 超声波探伤仪：用于产生和接收超声波信号，检测被测物体中的缺陷和材料性能。
2. 被测材料样品：选择具有一定缺陷的金属样品，如焊接接头、异物夹杂等。
3. 超声传感器：用于将电能转换成声能，发射和接收超声波信号。
4. 计算机：用于数据采集、分析和处理。
5. 实验辅助工具：超声耦合剂、标尺、夹具等。
三、实验内容与步骤1. 超声波探伤原理讲解在进行实验之前，首先要对超声波探伤的原理进行讲解。
通过声学波在材料中的传播机理、缺陷对超声波的影响以及超声波检测的基本原理等内容进行详细讲解，让学生对超声波探伤技术有一个清晰的认识。
2. 仪器的使用和操作规范为了保证实验的顺利进行，需要对超声波探伤仪的使用方法和操作规范进行详细的讲解。
包括超声波探伤仪的各部件功能和使用方法、超声传感器的正确安装和调试、超声波探伤仪的开机和参数设置等内容。
3. 实验操作步骤（1）样品的准备：选取具有一定缺陷的金属样品，并对其进行清洁和光洁处理，保证超声波的传播和接收。
（2）超声波探伤参数设置：根据被测材料的厚度和声速等参数，对超声波探伤仪进行合适的参数设置。
（3）超声传感器的安装和校准：将超声传感器安装在被测材料上，并进行校准，保证声波的发射和接收正常。
（5）信号处理与分析：将采集到的超声波信号数据进行处理和分析，通过波形图、频谱图等图像来确定被测材料的缺陷位置和性质。
4. 结果分析与讨论根据实验数据的处理结果，进行结果分析和讨论。
超声波探伤的教学实验设计【摘要】本文介绍了超声波探伤的教学实验设计。
通过背景介绍和目的说明引出了本实验的重要性。
接着，详细解释了超声波探伤的原理，以及实验装置和材料的准备工作。
然后，分步介绍了实验的具体步骤，并展望了预期结果和数据处理方法。
对实验进行了总结，阐明了实验的意义和未来的发展方向。
这篇文章全面而详细地介绍了超声波探伤实验，旨在帮助读者更好地了解和应用这一技术。
通过实验实践，读者可以进一步掌握超声波探伤的原理和技术，为相关领域的研究和实践提供参考。
【关键词】超声波探伤、教学实验设计、引言、背景介绍、目的说明、正文、超声波探伤原理、实验装置、材料准备、实验步骤、预期结果、数据处理、结论、实验总结、实验意义、展望。
1. 引言1.1 背景介绍超声波探伤是一种非破坏性检测技术，广泛应用于工业领域中对材料和构件进行缺陷检测和质量评估。
其原理基于超声波在材料中传播时会受到不同缺陷的干扰，从而产生反射声波信号。
通过检测和分析这些反射信号，可以确定材料内部的缺陷类型、位置和大小，进而评估其安全性和可靠性。
本实验旨在通过教学实验的形式，探讨超声波探伤的原理和应用，让学生能够深入了解该技术的工作原理和操作方法，提高他们的实验技能和理论水平。
同时也通过实际操作，使学生能够更好地理解超声波在材料中传播的规律，培养他们的实践能力和分析思维，为他们将来在工程领域的应用打下坚实基础。
1.2 目的说明本次实验的主要目的是让学生通过实际操作，深入了解超声波探伤的原理和应用。
通过本实验，学生将能够掌握超声波在材料内部传播和反射的规律，进一步理解超声波在材料内部缺陷检测中的作用和重要性。
通过实验过程中的数据采集和处理，学生还将学会如何分析和解释实验结果，提高自己的实验技能和数据处理能力。
通过本次实验的设计和实施，希望能够激发学生对于超声波探伤技术的兴趣，培养他们的实验思维和科研能力，为将来的学习和研究打下坚实的基础。
实验的最终目的是帮助学生全面了解超声波探伤的原理和方法，为他们将来的学习和工作提供一定的参考和支持。
数字式超声波探伤仪使用说明书目录第1章简介 (1)第2章仪器介绍 (4)第3章菜单条详介 (8)3.1设定探头参数 (9)3.2设定检波方式、回波显示方式、探头收发状况、发射脉冲宽度、带通选择 (10)3.3设定或测量材料声速 (11)3.4设定或测量零点 (12)3.5设定或测量K值 (13)3.6设定补偿判废定量测长搜索增量的dB数 (14)3.7制作AVG或DAC曲线 (15)3.8设定距离—增益提升参数 (16)3.9开/关失波门启/停界面波功能微调界面波零点改变声程标尺设定抑制..173.10探伤及存回波图 (18)3.11动态波形描绘、存动态波形描绘图底波锁定切换 (19)3.12B扫、存B扫记录图 (20)3.13测厚度、存测厚数据 (21)3.14回放以前记录的波形和当时的参数、时间 (22)3.15设定时钟 (23)3.16快速设定探伤参数 (24)3.17系统设定 (25)第4章基本操作方法详介 (26)4.1电源 (26)4.2开/关机 (26)4.3波门 (26)4.4选择探伤文件 (27)4.5参数、状态设置 (27)4.6探伤 (32)4.7B扫功能 (34)4.8测量厚度 (34)第5章向PC机传送数据 (36)第6章注意事项 (37)第7章初学者基本知识 (39)7.1超声波探伤原理 (39)7.2仪器基本操作 (40)7.3如何尽快使用探伤仪 (41)7.4常用材料声速 (43)7.5部份国家标准 (43)第1章简介本机是一款高性价比的数字式超声波探伤仪，它能快速低成本地探测工件内部裂缝，夹杂，气孔，疏松等多种缺陷，广范用于机械制造，钢结构，化工设备，造船，压力容器等领域进行质量控制的有力工具。
它较好地解决了有些数字式仪器操作不方便的问题，本机只设一级主菜单，故不用为了改变一个参数，而要记住主、子菜单之间的关系，而且有一个专用编码旋钮可非常方便地改变菜单号。
仪器调好后，在探伤时不需改变菜单号就能改变声程、增益、延时、移动闸门等功能，因此提高了探伤效率。
超声波探伤仪实验设计实验TUD201超声波探伤仪实验设计一实验目的1了解超声波探伤的基本原理；2掌握超声波探伤仪使用的一般方法和检测步骤；二仪器和原理简介1特点：TUD201超声波探伤仪具有缺陷定位精度高、能确定缺陷的当量尺寸、灵敏度高、只需单面接近试件、适用于各种形状等优点, 是目前使用最广泛的探伤仪。
然而由于其综合了声学、材料、传感器等多方面的知识, 对使用人员的素质和经验提出了较高的要求。
2仪器的组成TUD201手持式超声波探伤仪是应用较广的单通道便携式A 型显示脉冲反射式超声探伤仪中的一种。
它主要由同步电路、时基电路、超声发射设备、超声换能器、超声接收设备、显示装置等部分组成。
3工作原理当被检测的均匀材料中存在缺陷时, 将造成材料的不连续性, 这种不连续性往往伴随着声阻抗的突变, 而超声波遇到不同声阻抗的物质的交界面上将发生反射, 根据反射波的大小、有无及其在时基轴上的位置可以判断出缺陷的大小、有无以及缺陷的深度。
在工作过程中, 同步电路按一定的频率间隔发射触发脉冲信号, 同时触发扫描电路和发射电路。
扫描电路影响显示装置。
而发射电路产生一个高频脉冲信号去激励换能器, 其中的压电晶片通过逆压电效应将电能转化为机械能, 并通过机械振动进一步转化为声能, 并耦合到被测试件中, 超声波在传播过程中,遇到缺陷或被测物底面时, 会发生反射, 反射波被同一换能器接收, 压电晶片通过正向压电效应将声能转换成电能, 电能经过接收装置处理, 形成反射脉冲信号。
三检测步骤1耦合剂等准备工作为了确保超声波能大部分耦合到被测试件中, 应当适当清洁待测试件表面, 在探头与待测试件接触处要均匀涂抹耦合剂。
2初始设定初始设定主要是设定声速与延时。
要实现对不同材料的工件厚度或内部损伤的正确测量需要设定不同的声速与延时。
3步骤:(1) 根据待测试件的材料先初步设定一大概的声速值, 将延时设为0us;(2) 调节闸门逻辑为双闸门方式;(3) 将探头耦合到与被测材料相同且厚度已知的试块上;(4) 将测量范围调至试块厚度的两倍以上, 这样才可能在探伤仪的显示范围内找到两次回波。
摘要超声无损检测是在现代工业生产中应用的非常广泛的一种无损检测方法，它对于提高产品的质量和可靠性有着重要的意义。
尽管随着电子技术的发展，国出现了一些数字化的超声检测仪器，但其数据处理及扩展能力有限，缺乏足够的灵活性。
而虚拟仪器是近年来刚刚发展起来的一种新的仪器构成方式，它是一种计算机技术、通讯技术和测量技术相结合的产物，具有很大的灵活性和扩展性，具有旺盛的生命力。
因而本设计尝试将虚拟仪器技术和超声检测技术相结合，基于A T89C52单片机开发的超声探伤仪智能系统的硬件组成、软件设计和抗干扰措施,以脉冲反射式超声探伤仪为代表研制完成一个良好的数字化的超声检测平台，该系统具有测量、数字显示、A/D转换等功能,并具有工作稳定、性能好等优点。
为以后进一步的更深入的超声数字信号处理研究打下了良好的基础。
关键词：无损检测；超声波探伤；AT89C52；虚拟仪器；L a b V I E WAbstractA s a k i n d o f N DT(N o n-D e s t r u c t i v e Te s t i n g)，U T (U l t r a s o n i c Te s t i n g)i s w i d e l y u s e d i n m o d e r ni n d u s t r y,w h i c h p l a y s a v e r y i m p o r t a n t r o l e i ni m p r o v i n g t h e q u a l i t y a n d t h e r e l i a b i l i t y o f p r o d u c t.A l t h o u g h a l o n g w i t h t e c h n i c a l d e v e l o p m e n t i ne l e c t r o n i c s,s o m e d i g i t a l U T i n s t r u m e n t s h a v e b e e n d e v e l o p e d a t h o m e,i t s e x p a n d-a b i l i t y a n d t h ea b i l i t y o f p r o c e s s i n g d a t a l i m i t e d.V I(V i r t u a l I n s t r u-m e n t)i s a n e w I n s t r u m e n t s t r u c t u r e d e v e l o p e dr e c e n t y e a r s a n d i s a n o u t c o m e w h i c h c o m b i n e s t h e c o m p u t e r t e c h n i q u e,t h e c o m m u n i c a t i o n t e c h n i q u e t o g e t h e r w i t h t h e m e a s u r e t e c h n i q u e,w h i c h h a sh u g e e x p a n d a b i l i t y,f l e x i b i l i t y a n d t h e p r o s p e r o u sv i t a l i t y.S o a m e t h o d o f t r y i n g t o c o n j o i n t h e V I a n d t h e U T i s b r o u g h t o u t a n d a d i g i t a l U T D e v i c e b a s e d o n A t y p e u l t r a s o n i c f l a w d e t e c t o r h a s b e e n m a d e, t h e h a r d w a r e c o m p o s i t i o n,s o f t w a r e d e s i g n a n da n t i2-i n t e r f e r e n c e m e a s u r e s o f t h e i n t e l l i g e n tu l t r a s o n i c f l a w d e t e c t o r s y s t e m b a s e d o n A T89C52 m o n o l i t h i c u n i t a r e d e s c r i b e d.T h e s y s t e m h a sa c c u r a t e m e a s u r e m e n t,d i g i t d i s p l a y,A/D c h a n g e, n d i t h a s h i g h s t e a d y f u n c t i o n w h i c h w i l lb e h e l p t o t h e f u r t h e r r e s e a rc h o n u l t r a s o n i cd i g i t a l s i g n a lp r o c e s s i n g i n f u t u r e.K e y w o r d s：N DT(N o n-D e s t r u c t i v e Te s t i n g)；U T(U l t r a s o n i c Te s t i n g) AT89C52；L a b V I E W；V I (V i r t u a l I n s t r u m e n t)目录摘要 (1)Abs tr a c t (2)目录 (4)第一章绪论 (6)设计的背景及意义 (7)第二章超声波及超声检测的原理 (9)2.1超声波的基本性质 (9)2.1.1超声波的速度及波长 (9)2.1.2超声波的衰减 (10)2.2超声换能器 (11)2.2.1超声换能器的定义及分类 (11)2.2.2超声换能器的主要性能参数 (12)2.3超声波探伤的原理 (13)2.3.1超声波探伤方法的分类 (13)2.3.2脉冲反射式超声探伤仪的原理 (14)第三章系统硬件设计 (18)3.1系统硬件整体结构框图 (18)3.2单元电路 (19)3.2.1AT89C52单片机 (19)3.2.2发射电路 (21)3.2.3信号调理电路 (23)3.2.4600v电源电路 (32)3.2.5.+5v电源电路以及-5v电源电路 (33)3.3上位机处理设计 (35)3.3.1基于L a b V I E W的单片机串口通讯设计 . 353.3.2基于L a b V I E W的软件设计 (37)第四章总结 (41)第五章主要参考文献 (42)第六章致谢词 (43)第一章绪论随着现代工业和科学技术的发展，无损检测技术在设备和装备的运行、产品质量的保证、提高生产率、降低成本等领域发挥着越来越大的作用，无损检测也已经发展成为一门独立的综合性学科，而超声波探伤技术在无损检测领域占有极其重要的地位，在很多领域均获得非常广泛的应用。
由于超声波无损探伤设备在不同的应用场合，其对探头的要求不同，对接收的回波信号的处理算法也不同，因此某一类的无损探伤设备，通常只能适应于一种或几种应用场合。
为使超声波探伤设备具有更好的应用围、更高的处理算法和更快的更新周期，可采用虚拟式超声波无损探伤设备。
虚拟超声探伤系统是利用计算机显示器的功能来模拟传统探伤仪的控制面板，以多种形式输出检测结果，利用软件功能来实现数字信号的运算、分析和处理。
利用输入输出(I/O)接口设备完成信号的采集、测量与调试，从而完成各种测试功能的超声无损探伤系统。
该系统是虚拟仪器技术与传统超声探伤系统相结合的产物。
在设计虚拟数字超声系统时，结合传统超声探伤系统中模拟通道的设计，因为任何一个超声探伤系统都必须包括超声波的发射电路、接收电路和信号调理电路才能进一步进行后续的处理工作，这些电路的设计将直接影响到整个超声探伤系统工作的可靠性和测试精度。
设计的背景及意义在无损检测过程中不但要完成是否存在缺陷的判断，而且要实现一些工艺参数的测量，进而对被检测的材料或工件进行性能的评估。
对于超声检测而言，其应用中的硬件电路具有很大的相似性，因而如何灵活、准确的从通过介质的超声波中提取包含被检测物体特征的信号成为关键，它对系统的数字信号处理能力和灵活性提出了很高的要求。
数字化的超声检测仪采用了单片机或者D S P作为数据处理单元，可以实现一定的数据处理能力，但其硬件或固化的软件的开发形式缺乏灵活性，不利于用户二次开发升级，而从虚拟仪器的产生动机和特点可以看到，虚拟仪器的产生正是顺应了仪器发展的潮流，就如美国N I （N a t i o n a l I n s t r u m e n t)公司所提出的“软件即仪器”的概念那样，它十分重视在相同的硬件条件下，用不同的软件分析处理技术来实现不同仪器的功能，它提供的大量的分析处理函数库为信号的分析处理提供了有力的支持，因而将超声检测与虚拟仪器相结合有着重要的意义，有助于超声检测的良性发展。
第二章超声波及超声检测的原理2.1超声波的基本性质通常人耳能够听到的声波的频率围在20-20000H z之间，人们习惯上把频率超过20K H z的声波称为超声波。
超声波本质上是一种机械波，所以它的产生必须依赖于两个条件，一是有做机械振动的声源，二是有能够传播振动的弹性介质。
波的种类是根据介质质点的振动方向和波动传播方向的关系来区分的。
超声波在介质中传播的波形有许多种，用于探伤的有纵波、横波、表面波、板波等，其中最常用的是纵波直探头探伤和横波斜探头探伤。
纵波常用来探测钢板、锭材、大型锻件等形状比较简单的制品，而横波常用来检测焊缝、管材等形状比较复杂的制品。
2.1.1超声波的速度及波长声波在介质中向前传播的速度，称为声速。
对于不同种类的超声波，其传播速度不同。
超声波在介质中的传播速度与介质的弹性模量及介质的密度有关，对一定的介质，弹性模量和密度为常数，故声速也是常数。
不同的介质，有不同的声速。
超声波波形不同时，介质弹性变形的方式不同，速度也不一样。
因此，超声波在介质中传播的速度是表征介质声学特性的一个重要参数。
超声波的频率、波长和声速之间的关系如下:λ(2-1)=fc/其中λ为超声波的波长、c为超声波在介质中的的波速、ƒ为超声波的频率。
