提出一种基于宽带信号激励的超声导波时间反转检测方法(时反检测方法),利用时间反转波包的自聚焦特性抑制管中导波的频散、多模态特性,以拓展激励信号的频率范围。该方法首先采用宽带脉冲信号作为初始激励信号,从接收信号中提取缺陷波包信息进行时间反转(时反),并将时反后的信息作为激励信号,将再次检测到的缺陷波包作为时反检测结果。研究结果表明,利用时反检测方法得到的检测信号较之前的宽带检测信号,其缺陷波包的波形在时域变得更窄,反射系数得到有效提高,更容易区分出缺陷波包的时间位置。

关乎整个设备正常运行的滚动轴承极易发生故障,且常是多故障并存,导致轴承复合故障诊断困难。VMD算法对诊断滚动轴承复合故障具有良好的频带分割、抗模态混叠和抑制噪声的优点。但当VMD控制参数[K,α]选取不当时,会造成频带分解失效、轴承复合故障分离不彻底。为此提出基于樽海鞘群算法(SSA)改进VMD的分离诊断方法。采用SSA自适应选取[K,α]对信号进行VMD,通过包络熵和峭度综合筛选敏感IMF,对敏感IMF进行Autogram共振频带提取,采用包络解调提取各自的故障特征频率。通过仿真信号和实测信号验证分析,可知基于SSA优化VMD算法对复合轴承故障有很好的分离诊断能力。

介绍了以32位ARM处理器为核心的振动监测仪器的数采部分硬件设计过程,通过使用高功能、低功耗的S3C44B0X与嵌入式实时操作系统μC/OS-Ⅱ,实现了旋转机械振动信号采集部分硬件设计及检测.

在分析管道中超声导波时反聚焦原理的基础上，设计并实现了一套适合激励压电换能器阵列，并对管道中超声导波能量在缺陷处进行时间一空间聚焦的时反聚焦检测系统。该系统实现的关键技术为：改进DDS（directdigitalsynthesis）结构，实现脉冲激励电路对时反特征信号进行合成发射；采用脉冲方式，实现小体积大输出功率的宽带线性功放电路；通过时反聚焦检测过程，实现管道中超声导波能量在缺陷处的时间一空间聚焦。采用该系统进行八通道时反聚焦检测实验，其结果表明，对于所用的含缺陷的管道而言，在特定的检测条件下，缺陷回波信号的幅值相对常规检测可提高246％，并且很好地抑制了导波的频散和多模态特性，提高了回波信号的信噪比。

在超声导波管道检测中,不同的管道结构特征在信号上有不同的表现。为了实现管道超声导波检测数据分析的智能特征识别,采用相关系数的方法比较待识别信号与标准样本信号相似程度,从而实现对管道特征信号的智能分类。试验结果表明,基于相关的超声导波检测信号识别方法具有较高的识别精度,能够提高检测的效率和准确度。