焊接精密度0.01mm

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噪声

来源: | 发布日期:2022-07-04

       噪声有声学噪声和非声学噪声之分。声学噪声主要是材料噪声,或称为结构噪声,它来源于介质内部不同声阻抗界面上的反射、折射和散射,反映的是介质的微观结构。郭成彬等与德国同事研究了结构噪声特点及传播机理和描述方法,提出了基于扩散模型的结构噪声多次散射理论,为抑制和利用结构噪声提供了基础性的理论依据。非声学噪声主要包括电子电路噪声(简称电噪声)、脉冲噪声、振铃噪声等,来源于仪器电路、模数转换过程等外部检测条件和环境。两者之间有本质差别,分析和处理方式也有所不同。

       超声检测信号中通常混杂有不同程度且种类各异的噪声,给材料的缺陷识别和特性表征带来困难。图5-1为一个包含噪声的超声检测信号示例。


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目前看来,可以通过声学方法或信号处理方法来提高信噪比,或从噪声背景中识别出有用信号。表5-1对不同噪声的定义、来源及特点进行了比较,并对消除噪声的部分声学方法与信号处理方法进行了简单归纳。下面举例说明平滑处理和滤波技术在抑制噪声中的作用。

 


表5-1超声检测中的噪声分类

种类

声学噪声

非声学噪声

电噪声

脉冲噪声

振铃噪声

 

定义

材料噪声,或称为结构噪声

 

有时也称为仪器噪声

外界因素引入的信号波动:

1)仪器本身波动

2)模数转换过程

3)现场检测条件和环境因素

由换能器振荡和内部反射形成的低频噪声

 

 

来源

介质内部不同声阻抗界面上的反射,折射和散射

源于仪器电路中的随机扰动,如:

1)电路中元器件的电子热运动

2)半导体器件中载流子的不规则运动

1)检测仪器

2)多种仪器组合或多台检测仪器联机运行时仪器之间的互相干扰

3)强烈的机械振动与冲击

1)换能器的振荡

2)超声波在换能器内部的反射

 

 

特点

反映介质的微观结构。最具有代表性的是奥氏体不锈钢粗晶引起的大量草状回波

1)属于具有各态遍历性的广义平稳随机过程

2)频率范围很宽

1)偶然性

2)满幅性

3)单峰性

4)频率广泛

1)低频噪声

2)信号整体缓慢波动

3)明显影响超声信号的频谱

消除方法

1)声学方法(使用短脉冲,降低超声波频率,使用可控脉冲,使用纵波代替横波,聚焦或TR探头,水平极化横波)

2)信号处理方法,如信号平均技术,滤波技术,小波变换等



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