基于二阶模式波的薄板结构超声TOFD检测盲区抑制方法

    公开(公告)号:CN114674928B

    公开(公告)日:2024-08-20

    申请号:CN202210276438.7

    申请日:2022-03-21

    Abstract: 本发明提供了一种基于二阶模式波的薄板结构超声TOFD检测盲区抑制方法,属于无损检测技术领域。该方法采用由超声探伤仪、TOFD探头、有机玻璃倾斜楔块和扫查装置组成的TOFD检测检测系统,沿待测薄板工件表面实施B扫查与信号采集,获得不同扫查位置处的A扫描信号集合。利用费马定理、斯涅尔定律与波型转换原理求解不同扫查位置处的二阶模式波最短传播声时与界面出射点位置,进而结合模拟退火算法确定晶片接收点与盲区内缺陷端点深度。与现有的可替代TOFD技术相比,该方法能够有效抑制薄板结构检测盲区并实现近表面缺陷深度定量,具有较高的工程应用价值。

    微小缺陷低频超声多分辨扫描成像定量检测方法

    公开(公告)号:CN117849183A

    公开(公告)日:2024-04-09

    申请号:CN202311823697.8

    申请日:2023-12-27

    Abstract: 微小缺陷低频超声多分辨扫描成像定量检测方法,属于超声无损检测技术领域。该方法中将采集的编码超声A扫描信号裂谱分析分解为具有不同中心频率fi的子信号,对相同fi子信号进行幅值成像,识别图像中幅值一半测定的缺陷尺寸di,依据声场指向性函数对di与fi做线性拟合,拟合线斜率k=‑0.01对应的di即为缺陷定量尺寸。该方法发展了低频超声多分辨扫描成像技术实现微小缺陷尺寸的定量检测,用低频超声即可实现不低于3倍高频的检测效果,克服了高频聚焦探头检测深度浅及信噪比低、“‑6dB法”需要探头分辨率小于缺陷尺寸、“当量法”需要大量对比试块的限制。

    基于相控阵-临界折射纵波的各向异性材料损伤评价方法

    公开(公告)号:CN115200755A

    公开(公告)日:2022-10-18

    申请号:CN202210902136.6

    申请日:2022-07-29

    Abstract: 基于相控阵‑临界折射纵波的各向异性材料损伤评价方法,属于材料无损检测与评价领域。该方法包括以下步骤:在试样表面某一方向激励临界折射纵波,建立激励声速和临界折射纵波幅值关系曲线,获取最优激励声速;以其计算相控阵超声延迟法则,沿试样不同方向激励临界折射纵波并测量幅值;对临界折射纵波进行连续小波变换,计算不同方向临界折射纵波声速;获取不同损伤程度下试样某一方向激励声速和临界折射纵波幅值关系曲线,以及临界折射纵波幅值和声速变化曲线;建立最高幅值和最优激励声速、某一方向临界折射纵波幅值和声速与损伤程度的对应关系。该方法解决了材料声学特性随方向、损伤状态变化带来的评价难题,显著提高评价灵敏度和效率。

    基于阵列超声信号幅值和相位特征加权的缺陷定性检测方法

    公开(公告)号:CN113552218B

    公开(公告)日:2022-09-06

    申请号:CN202110803987.0

    申请日:2021-07-16

    Abstract: 一种基于阵列超声信号幅值和相位特征加权的缺陷定性检测方法,其属于无损检测技术领域。该方法采用相控阵超声检测仪、相控阵超声探头和楔块构成的检测系统,采集包括直接、半跨和全跨模式在内的21种模式波的全矩阵数据;针对待检测区域的每个重建点,同时考虑阵列超声信号中各模式波的幅值和相位特征,分别对21种模式波实施延时叠加处理并筛选最强能量;在此基础上,提取相位信息进行加权成像,给出待测缺陷轮廓特征,从而实现弹性各向异性与各向同性材料中缺陷的定性辨识。该方法可对未知的面积型缺陷和体积型缺陷进行轮廓重建,缺陷判读直观,且定性和定量检测结果准确,具有较广阔工程应用前景。

    基于反向传播神经网络的亚波长分辨力阵列超声成像方法

    公开(公告)号:CN114923984A

    公开(公告)日:2022-08-19

    申请号:CN202210560502.4

    申请日:2022-05-23

    Abstract: 本发明提供一种基于反向传播神经网络的亚波长分辨力阵列超声成像方法,属于无损检测技术领域。针对亚波长级间距缺陷超声成像辨识问题,使用超声阵列探头采集不同中心距相邻缺陷的全矩阵数据。对全矩阵数据中每个A扫描信号进行预处理,并基于傅里叶变换和小波包变换在时域、频域和时频域实施特征提取。采用反向传播神经网络训练特征数据集并构建最优网络,用于预测未知中心距相邻缺陷散射波到达时间。然后将预测的到达时间分配给对应的原始信号,以建立新的由高分辨力阵列信号组成的全矩阵数据。最后,结合延时叠加处理的全聚焦方法,突出目标缺陷特征,实现亚波长级阵列超声成像分辨力。该方法成像分辨力高、鲁棒性强,具有较高的工程应用价值。

    一种基于复合模式全聚焦的裂纹形貌重建方法

    公开(公告)号:CN111855809B

    公开(公告)日:2022-07-26

    申请号:CN202010696063.0

    申请日:2020-07-20

    Abstract: 一种基于复合模式全聚焦的裂纹形貌重建方法,其属于无损检测技术领域。该方法采用相控阵超声检测仪、相控阵超声探头和倾斜楔块构成的相控阵超声检测系统,利用相控阵全矩阵捕捉模块采集包括21种模式波的A扫描信号矩阵;基于费马定理,计算21种模式波在楔块与被检试块界面处的折射点位置,得到被检区域内每种模式波的幅值信号;针对每一个重建点从上述21种模式波中选择能量最强信号;最后,通过复合叠加实现不同取向裂纹的形貌重建。该方法能够利用一套探头楔块组合,通过一次信号采集实现不同取向裂纹形貌重建,进而对裂纹长度、深度和取向精确定量;该方法可嵌入到探伤仪中,实现未知取向裂纹检出与定量,具有较高工程应用前景。

    一种基于双自发自收相控阵探头的未知缺陷轮廓重建方法

    公开(公告)号:CN113552217B

    公开(公告)日:2022-05-10

    申请号:CN202110803961.6

    申请日:2021-07-16

    Abstract: 一种基于双自发自收相控阵探头的未知缺陷轮廓重建方法,其属于无损检测技术领域。该方法采用由相控阵超声检测仪、两个相控阵探头和匹配楔块构成的检测系统,从待检测区域两侧分别采集全矩阵信号;针对各重建点,从两组全矩阵信号中分别选取具有最大声程的全跨模式进行不同模式波的扩散校正;最后实施延时叠加处理,并复合两侧具有最强响应的模式波,从而实现未知缺陷的轮廓重建与定量检测。该方法可重建先验未知的体积型缺陷,以及规则和不规则面积型缺陷轮廓,缺陷特征辨识直观,且定量检测精度较高,具有较好的工程应用前景。

    一种非均匀介质组织均匀性超声无损表征方法

    公开(公告)号:CN112083068B

    公开(公告)日:2021-07-30

    申请号:CN202010944265.2

    申请日:2020-09-10

    Abstract: 一种非均匀介质组织均匀性超声无损表征方法,属于材料超声无损检测与评价技术领域。这种非均匀介质组织均匀性超声无损表征方法针对非均匀介质组织均匀性超声无损表征过程中多相、非均质、散射体形貌不规则、尺寸变化范围大导致超声波散射机制复杂、组织均匀性信息难以有效解耦的问题,采用超声脉冲回波技术,结合小波变换多尺度分析和支持向量回归机器学习算法对非均匀介质组织均匀性进行无损表征。该表征方法具有易于实现、鲁棒性强、表征精度高等优点,克服了传统拟合法和正则化方法难以处理物理机制复杂的非线性和不适定问题的局限性,具有良好的推广及应用前景。

    一种基于频域处理的亚波长级分辨力超声成像方法

    公开(公告)号:CN110687207B

    公开(公告)日:2021-06-01

    申请号:CN201911108469.6

    申请日:2019-11-13

    Abstract: 一种基于频域处理的亚波长级分辨力超声成像方法,属于无损检测技术领域。该方法采用相控阵超声检测仪、计算机和相控阵超声探头组成的超声检测系统。针对亚波长级间距缺陷超声成像问题,使用相控阵超声检测仪采集全矩阵数据,利用低阶、宽有效频带自回归谱外推方法对采集的全矩阵数据进行处理,压缩超声波时域脉冲宽度,分离混叠信号。选取多种自回归阶数和有效频带组合实施外推处理和全聚焦成像加权,实现亚波长级超声成像分辨力。该方法成像分辨力高、鲁棒性强,具有较高的工程应用价值。

    一种提高材料损伤临界折射纵波检测灵敏度的方法

    公开(公告)号:CN112798688A

    公开(公告)日:2021-05-14

    申请号:CN202110026059.8

    申请日:2021-01-08

    Abstract: 一种提高材料损伤临界折射纵波检测灵敏度的方法,属于高端装备制造与检测领域。该方法包括以下步骤:根据被检材料和楔块的纵波声速,设计临界折射纵波楔块角度和几何尺寸;采用一发一收方式在不同损伤程度试样的表面激励、接收临界折射纵波;对临界折射纵波信号进行递归定量分析得到递归图,提取递归度、确定率、递归趋势三种特征参数,并做归一化处理;建立其与损伤参数间的对应关系。与仅利用临界折射纵波幅值检测损伤的方法相比,利用递归定量分析对临界折射纵波进行分析后检测结果直观、灵敏度高,实现了损伤的多参数评价,为不同损伤类型区分提供了可能,具有良好的工程应用价值。

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