超音波検出技術の研究開発の方向性

超音波そのものの技術研究

1. レーザー超音波検出技術

レーザー超音波検出技術は、パルスレーザーを使用して超音波パルスを生成し、ワークピースを検出します。レーザーは、熱弾性効果を生成するか、中間材料を使用することにより、超音波を刺激できます。レーザー超音波の利点は主に 3 つの側面に反映されます。

(1) 長距離検出が可能で、レーザー超音波は長距離伝播が可能で、伝播過程での減衰が小さい。

(2) 非直接接触なので、ワークに直接接触したり、ワークに近づけたりする必要がなく、検出の安全性が高い。

(3) 高い検出分解能。

上記の利点に基づいて、レーザー超音波検出は、過酷な環境におけるワークピースのリアルタイムおよびオンライン検出に特に適しており、検出結果は高速超音波走査イメージングによって表示されます。

ただし、レーザー超音波には、超音波検出の分解能は高いものの感度が比較的低いなど、いくつかの欠点もあります。検出システムにはレーザーと超音波システムが含まれるため、完全なレーザー超音波検出システムは体積が大きく、構造が複雑で、コストが高くなります。

現在、レーザー超音波技術は 2 つの方向に発展しています。

(1) レーザーの超高速励起機構とレーザーと微小粒子の相互作用と微視的特性に関する学術研究。

(2) 産業上のオンライン測位監視。

2.電磁超音波検出技術

電磁超音波 (EMAT) は、電磁誘導方式を使用して超音波を刺激および受信します。被測定金属の表面近くのコイルに高周波電気を流すと、被測定金属に同じ周波数の誘導電流が発生します。一定の磁場が測定金属の外側に印加されると、誘導電流によって同じ周波数のローレンツ力が発生し、これが測定金属格子に作用して測定金属の結晶構造の周期振動を引き起こし、超音波を刺激します。 。

電磁超音波トランスデューサは、高周波コイル、外部磁場、被測定導体から構成されます。ワークピースをテストするとき、これら 3 つの部分が連携して、電磁超音波のコア技術の電気、磁気、音間の変換を完了します。コイルの構造や配置位置を調整したり、高周波コイルの物理パラメータを調整したりすることで、被測定導体にかかる力の状況を変化させ、さまざまな種類の超音波を発生させます。

3.空気結合超音波検出技術

空気結合超音波検出技術は、結合媒体として空気を使用した新しい非接触超音波非破壊検査方法です。この方法の利点は、非接触、非侵襲的、完全に非破壊的であり、従来の超音波検出のいくつかの欠点を回避できることです。近年、複合材料の欠陥検出や材料性能評価、自動検出などに空気結合式超音波検出技術が広く使われています。

現在、この技術の研究は主に空気結合励起超音波場の特性と理論、および高効率で低ノイズの空気結合プローブの研究に焦点を当てています。COMSOL マルチフィジカルフィールドシミュレーションソフトウェアは、空気結合超音波フィールドのモデル化とシミュレーションに使用され、検査対象のワークの定性的、定量的、および画像化された欠陥を分析します。これにより、検出効率が向上し、実用化に向けた有益な探査が可能になります。非接触超音波のこと。

超音波支援技術の研究

超音波支援技術研究とは、主に超音波の手法や原理を変えず、他分野の技術（情報取得・処理技術、画像生成技術、人工知能技術など）を活用した研究を指します。 、より正確な検出結果を得るために、超音波検出ステップ（信号取得、信号分析と処理、欠陥イメージング）を最適化する技術。

1.N通常のネットワーク技術学

ニューラル ネットワーク (NN) は、動物の NN の行動特性を模倣し、分散並列情報処理を実行するアルゴリズム数学モデルです。ネットワークはシステムの複雑さに依存し、多数のノード間の接続を調整することで情報処理の目的を達成します。

2.3Dイメージング技術

超音波検出補助技術開発の重要な発展方向として、近年、３Ｄイメージング（３次元イメージング）技術も多くの学者の注目を集めている。結果の 3D イメージングをデモンストレーションすることで、検出結果がより具体的かつ直感的になります。

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