超声相控阵在水下焊接中的应用研究

• 作者: 叶建雄 李志刚 程群
• 来源期刊: 华东交通大学学报
• 学科: 工学
• 关键词: 水下湿法焊接 超声波相控阵 声波干涉 电路设计
• 年，卷（期）: 2020,（2）
• 所属期刊栏目: 学科基础与前沿
• 页码范围: 129-134
• 页数: 6页
• 分类号: TP212.9
• 字数: 3577字
• 语种: 中文

摘要

水下湿法焊接面临着缺少传感器的问题,开展相关研究对于水下焊接自动化具有重要意义.超声波相控阵(Ultrasonic Phased Array-PA)可以直接应用于水下,根据需要控制各阵元于特定时刻发出声波,可以实现在空间特定点的聚焦,与单体超声波传感器相比,PA具有工作效率高、控制方便灵活的优点,适合于作为焊缝检测用传感器.论文首先介绍了PA的声波干涉原理,结合仿真软件揭示了声波的聚焦精度与PA的形状、阵元个数、阵元间距以及时间分辨率之间的关系,并由此确定了PA的几何参数;然后设计了PA工作中所需的多个电路,基于CPLD实现了高分辨率的时钟,给出了声波的发送与接收电路以及各通道的门控方法.利用PA能够实现焊接工件表面的快速扫描,通过水下高精度的测距可以得到工件的表面形貌,进而获得焊缝的具体位置,PA应用于水下湿法焊接是可行的.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	李志刚	华东交通大学机电学院	40	112	7.0	8.0
2	叶建雄		1	0	0.0	0.0