探讨了数字式超声探伤仪设计中一种对超声信号进行高速采集技术.根据超声回波信号重复性的特点,利用一只高速A/D(60MHz)转换芯片在N组特定时序信号的控制下对超声回波信号进行采集,并在CPLD(复杂可编程逻辑器件)的控制下实现高速数据缓冲存储,再利用相位合成技术对转换后的N组数据进行数据合成与波形重建,从而实现了数倍于A/D转换芯片速率的高速数据采集,达到等效A/D转换速率N×60MHz.该方案成本低,可靠性高,尤其适合于高速、高准确度的超声无损检测系统中.

研究了复合材料手动扫描超声特征成像检测,通过对超声检测信号的全波列采集与处理,实现了A,B,C扫描成像;相位特征成像;当量特征成像;超声层析技术和超声频谱分析技术.该系统已经在复合材料的检测上得到了良好的应用.

为了提高超声成像系统的分辨率，研制了用于检测双金属转子复合层扩散焊连接质量的超声换能器．论文提出了用声程相等的概念来设计超声传感器的聚焦，详细介绍了其制作工艺，并利用数字动态光弹仪器对超声换能器的聚焦声场进行了验证．制作的换能器中心频率为10MHz，波列只有两个周期，在实际的检测中可分辨0．5mm当量的缺陷．

通过动态光弹法观察超声相控阵发射信号在固体中的传播特性，来确定超声回波信号同相位叠加积分路径。利用荷兰试块对以上方法进行验证，对获取的22路A扫描超声信号进行处理，以缺陷或试件边界处为虚拟焦点，逐点扫描。根据合成信号幅值不同，反映在图像上的灰度不同，实现B扫描成像，初步证明了该方法的可行性。

设计并实现了一种基于PCI总线的六通道60MHz高速并行数据采集系统。通过并行采集、分时传送的方法，实现了六通道信号的同时采集和数据存储。介绍了采集卡的总体设计、各部分的工作原理、电路设计、CPLD及其程序设计，并对抗干扰等多通道高速信号采集系统中的相关问题进行了深入探讨。

提出了一种利用时空压缩的方法,将虚拟相控阵所得到的超声阵列信号集（波列）,变换为位置-时间的二维灰度图,再将其投影到时间轴上。通过研究一维灰度投影的特征,实现快速识别是否存在散射界面,并确定散射面产生的信号在时间轴上粗略位置。

采用自行研制的一种基于PCI总线的四通道高速数据采集卡对火车轮轴超声检测的信号进行采集和处理,对其基本功能、特点、总体设计方案、工作原理及有关问题作了较深入的说明.检测系统可以实现在线高速采集实时处理和成像.实际检测中能够将样品轮轴上的七个缺陷完全检测出来.通过数据处理可以提高检测系统灵敏度和准确度.

以探讨相控阵超声无损检测系统的研制为目的,从相控阵原理着手,对检测系统的工作机理及系统组成进行简略阐述,重点研究阵列探头设计、相位精确控制、超声信号模拟/数字处理及缺陷成像中的关键技术.最后利用系统进行了试块检测成像对比试验.初步试验和研究表明,相控阵超声无损检测系统比传统单探头超声无损检测具有信噪比高、缺陷分辨力强、有效探伤范围宽以及工作效率高等特点.

高频检测信号的采集复原情况直接决定了检测探伤所能达到的精度。介绍了一种基于CPLD的8位400MSPS采样频率的高速信号采集卡设计。其差动输入模块可有效提高共模抑制比，增强采集环境适应能力。模拟带宽70MHz，采用双通道异相A／D转换，单通道A／D转换率200MSPS，四路100MSPS异步传输存储，可实现40MHz以内高频信号的高精度采集还原，从而实现高精度的检测探伤。

针对传统涡流检测仪器硬件复杂、成本较高的缺点，采用虚拟仪器技术，研制了一套基于LabVIEW的涡流无损检测系统。系统由涡流检测硬件电路、上位计算机、数据采集卡以及相关软件组成。重点介绍了硬件电路中的激励源、自动平衡电路和相敏检波模块的设计。系统完成后，对圆管管壁通孔和钢条裂纹进行了检测试验。检测结果表明系统具备良好的检测性能。