铸件裂纹缺陷音频检测方法与装置研究

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1、哈尔滨理T人学T学硕lj学位论文铸件裂纹缺陷音频检测方法与装置研究摘要近年来，随着冶金、航空、造船、建筑等工业的发展，对一些受力复杂、工作条件苛刻的构件和零件提出了越来越高的要求。为保证产品质量、降低生产成本和确保工程安全，对落砂铸件进行缺陷在线检测具有非常重要的实际意义。本文基于音频检测原理构建了可实现铸件缺陷快速检测的音频检测系统。介绍了音频检测铸件缺陷的原理，对铸件缺陷与音频能量衰减和音频共振频率的关系进行了详细评述，在音频信号中提取共振频率与内耗作为铸件缺陷识别的主要参数。该系统具有测试装置简单、测试速度快和准确度高等特点。音频检测系统主要

2、由脉冲激励装置、音频传感器、信号调理电路、数据采集卡和微型计算机等部分组成。采用具有固定势能的硬质小钢球向被测铸件提供脉冲激励，选用驻极体传声器作为音频传感器，利用计算机声卡作为音频信号的采集硬件。通过MATLAB提供的数据采集工具箱(DataAcquisitionT001)进行信号采集，并将音频信号数据存储到计算机中，利用信号处理工具箱对采集到的音频信号进行包括消除信号趋势项、平滑处理、数字滤波等处理，最终提取音频信号的特征参数，实现对铸件缺陷的快速识别。初步实验结果证明，本文设计的音频检测系统可用于铸件缺陷无损检测，具有方法简单、硬件成本低、识

3、别准确等优点。关键词音频检测；共振频率：数字滤波：声卡：数据采集哈尔滨理T人学T学硕}：学位论文StudyonMethodandEquipmentforDetectingCastingDefectsBasedonAudioFrequencyInspectionAbstractInrecentyears，withthedevelopmentofmetallurgy，aviation，shipbuilding，architectureandotherindustries，higherrequirementsforcomponentsandsparesw

4、hichworkedundercomplexloadingconditionshavearisen．Toensuretheproductquality,reducethecostsandguaranteetheengineeringsafety,ithasveryimportantpracticalsignificancetoonlinemonitorthedefectsofcastings．Accordingtotheresonantacousticprinciple，anondestructiveinspectionsystemoffastde

5、tectingthecastingdefectsisconstructedinthispaper．Onthebasisofintroducingtheprincipleofthedetectingthecastingdefects，therelationsbetweenacousticalenergyattenuation，acousticresonancefrequencyandthecastingdefectsaredescribedindetail，andthusresonantfrequencyandinternalfrictionvalu

6、esofcastingsfromacousticsignalaretakenasthemainparametersofidentifiyingthecastingdefects．Thesystemhasthemeritsofsimplemeasurementdevice，fastmeasurementspeedandhighaccuracy．Theaudiofrequencyinspectionsystemismainlycomposedoftheimpulseexcitationdevice，acousticsensor，signalcondit

7、ioningcircuits，dataacquisitioncardandmicro．computerandSOon．Smallhardsteelsphereswithfixedgravitypotentialenergyareusedasimpulseexciter,theelectretscondensermicrophoneiSusedasacousticsensor，andcomputersoundcardiSusedastheacousticsignalacquisitionhardware．Thedataofacousticsignal

8、arecollectedbytheDataAcquisitionToolboxofMatlab，andtheresults