非接触式超声波检测发送接收系统设计开题报告

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1. 研究目的与意义

超声波是一种重要的木材无损检测技术，然而传统的超声波检测技术属于接触式检测范畴， 需要在待测材料表面涂抹液态耦合剂或者在液体中进行浸入式检测， 以便更好地将超声波导入待测材料。

但传统的耦合剂会使待测材料受潮或变污，甚至会沿缺陷渗入试件内部，影响试件的力学性能和机械性能等，因此，传统的超声检测技术已不再适用于多孔渗水类材料。

木材具有多孔性，并不适合采用这种方式进行检测。

2. 国内外研究现状分析

国外：1997 年 ,美国 ultran实验室 bhardwaj mc领导的研究小组利用压缩光纤作为声阻抗匹配层,成功研制出新一代空气耦合式超声换能器。

近几年,美国qmi实验室和加拿大rd公司相继研发成功100 khz ～ 5 m hz的压电换能器。

harb等采用空气耦合换能器激发和激光测振仪接收Ｌａｍｂ波的方式，研究了铝板a0模式的频散特性，测定了其在低频范围内相速度和群速度频散曲线。

3. 研究的基本内容与计划

研究内容：设计一种非接触式超声波检测系统，电路包括发送和接收电路，利用超声传感器对木材进行测量，编写程序计算传播时间和幅值，并由LED液晶显示。

研究计划：2019年1月10日-2019年2月19日 查阅相关资料，拟定初步设计方案；2019年2月20日-2019年3月31日 原理图设计和硬件设计；2019年4月01日-2019年4月30日 硬件调试和联机调试；2019年5月01日-2019年5月31日 论文撰写及修改、准备答辩。

4. 研究创新点

采用透射式空气耦合超声波检测，即发射换能器激发出的超声波经过空气后直接进入待测木材，在穿过待测木材后再次经过空气，到达接收换能器。

根据不同位置上的超声波信号幅度受材质密度的影响较大的特点。

通过设计的系统采集木材不同位置的超声波信号，观察波形来判断木材不同位置的密度，从而实现木材的无损检测。