基于超声杂波抑制的缺陷检测

超声TOFD(time of flight diffraction,衍射时差)法检测的D扫描图像中,作为背景杂波的侧向波与近表面缺陷波会发生混叠,致使近表面缺陷不易于检测. 针对这一问题,提出一种基于杂波抑制的缺陷检测方法. 该方法通过图像能量分布统计,确定背景杂波分量并予以去除,从而分离出与其混叠的缺陷信号,实现近表面缺陷的检测. 建立了的超声TOFD法检测信号的数学模型,阐明了基于图像能量分布的杂波抑制原理. 制作了人工缺陷试块及实际焊缝试块,并对其检测获取的图像进行了杂波抑制处理. 结果表明,提出的方法可有效去除图像中的非缺陷目标、提取近表面缺陷波,从而提高系统的有效检测范围.     

基于小波包的奥氏体焊缝缺陷超声信号识别

在使用超声反射波法对奥氏体不锈钢焊缝进行缺陷检测时,由于粗大晶粒组织的声散射作用,致使缺陷信号不易于识别. 针对这一问题,提出一种基于小波包技术的改进噪声抑制方法. 阐明了改进方法的技术原理,采集了奥氏体不锈钢焊缝中含人工缺陷信号的超声回波数据. 利用所提方法对超声回波进行了噪声抑制处理,并对人工缺陷进行了定量化测量. 结果表明,和传统小波包法相比较,所提方法能更为有效地滤除超声反射回波中的噪声成分,可识别直径1.5 mm的平底孔.     

超声TOFD法检测信号相位识别技术

超声TOFD（time of flight diffraction,衍射时差）法检测信号中的相位信息是缺陷定性识别及定量测量的重要参量,但受检测系统影响,原始信号的相位特征不明显.针对传统维纳逆滤波解卷积技术在提高超声检测信号时间分辨力上的不足,采用一种基于谱外推的改进维纳逆滤波方法对超声TOFD法检测信号进行处理.分别采用传统及改进的维纳逆滤波技术对计算机仿真及缺陷实测信号进行处理,并将结果进行分析比较.结果表明,基于谱外推的改进方法能有效提高信号的时间分辨力,提取与缺陷形态相关的相位信息,从而为缺陷的定性识别及定量测量提供依据.     

线聚焦超声波法焊接缺陷识别

针对常规超声TOFD(time of flight diffraction,衍射时差)法存在超声衍射声场能量低、检测回波信号弱的问题,提出一种线聚焦超声TOFD焊接缺陷识别方法. 基于几何声学理论,根据所需主轴声线折射角度及聚焦深度,设计线聚焦超声TOFD法所用的声楔块. 通过铝合金板人工缺陷试件的检测,研究线聚焦法的检测灵敏度;通过铝合金板搅拌摩擦焊试件的检测,验证线聚焦法的有效性. 结果表明,和常规方法相比较,相同测试条件下线聚焦超声TOFD法的检测灵敏度更高,采集的图像具有更好的对比度,同时能较好地保持图像边缘. 所提新方法在改善缺陷分辨力、提高缺陷检出率及降低漏检等方面具有很好的使用价值.     

基于超声TOFD直通波及神经网络的近表面缺陷自动识别

针对超声TOFD存在近表面盲区及近表面缺陷自动识别分类的问题,提出了基于超声TOFD直通波及神经网络对近表面孔状缺陷识别分类的方法。在近表面缺陷检测信号的直通波部分选取多个关键点,揭示了各关键点幅度分布与近表面缺陷深度的关系,获得了用于近表面缺陷检测的幅度分布特征值,并将该特征值用于BP神经网络对缺陷识别分类。试验结果表明,该方法能够对铝合金板近表面孔状缺陷进行准确、有效的自动识别分类。     

基于脉冲涡流/电磁超声复合检测方法的复杂缺陷检测

相比于电磁超声检测方法,脉冲涡流检测方法对于近表面缺陷具有较高检测灵敏度。而电磁超声信号本身包含脉冲涡流信号部分,基于此特点,开发了电磁超声/脉冲涡流的复合无损检测方法。首先,基于有限元理论开发了电磁超声/脉冲涡流复合信号的数值模拟方法;其次,提出了基于频谱分析、滤波等策略对混合检出信号进行信号分离提取的方法,并结合试验验证了所提方法的有效性;最后,基于复合检测方法对铝板中的三种类型缺陷(表面缺陷、底部减薄缺陷、复合缺陷)同时成功地进行了检测,验证了所开发复合检测方法的优越性。     

自适应滤波在超声无损检测中的应用

超声无损检测中,特定的缺陷回波一般都具有一定的相关性,因而可利用自适应滤波来增强缺陷回波信号,介绍自适应滤波的结构与最小均方（LMS）算法,从超声检测应用结果来看,该方法有较好的特性与前景。     

一种基于WMM的超声信号噪声抑制新方法

超声衍射时差（time of flight diffraction,TOFD）法存在接收的缺陷衍射信号能量低、易于被噪声干扰的问题.为了解决这一问题,根据TOFD法检测过程中两相邻测点回波中缺陷信号具强相关性、噪声信号具随机性的特点,在传统小波模极大值（waveletmodular maximum,WMM）方法的基础上...     

基于超声TOFD法直通波幅度分布的近表面缺陷检测

针对超声衍射时差法（TOFD）的近表面检测盲区问题,提出一种基于直通波幅度分布分析的近表面缺陷检测方法。在近表面缺陷检测信号的直通波部分选取多个关键点,揭示了各关键点幅度分布与近表面缺陷深度的关系,获得了用于近表面缺陷检测的幅度分布特征值。试验结果表明,该方法能准确检测出埋深1．0mm的人工缺陷,有效地提高了对近表面缺陷的识别能力。     

双频交流电磁场提离抑制算法

航空装备结构表面多为铆钉连接件,其在检测过程中容易产生提离扰动,造成缺陷的漏检或误判。基于交流电磁场检测原理,引入双频激励技术,设计开发了一套集检测探头-双频激励-检测机箱为一体的结构缺陷双频交流电磁场检测系统,研究了提离抖动条件下干扰信号的畸变机理,提出了基于双频响应信号的交流电磁场提离抖动抑制算法,开展了提离抖动抑制试验。结果表明,双频交流电磁场提离抑制算法可有效去除由提离扰动引起的干扰信号,增强了判断缺陷信号的准确率。     

基于超声散射法的微小缺陷及近表面缺陷的检测

针对常规超声检测法存在对(?)1.0 mm以下的微小缺陷漏检及近表面检测存在盲区的问题,提出一种超声垂直发射背向散射的检测方法。分析了散射模式的声场传播特性,阐明了该模式的检测原理。通过对不同类型和尺寸的人工缺陷检测,分析了该散射方法的检测信号、检测灵敏度及成像图形;通过有限元分析,对散射波声场分布的可靠性进行了验证。结果表明,超声散射法能够识别常规超声检测方法容易漏检的微小缺陷及无法辨别的近表面缺陷,可有效检测(?)0.4 mm的微小缺陷及埋藏深度1.0 mm的近表面缺陷。     

Signal processing procedure for non-destructive test of concrete structure integrity

A signal processing procedure is proposed for testing concrete integrity using impact by shock wave and Laser Doppler velocimetry. The concrete surface vibration signal is first segmented into successive frames. The signal in each frame is analyzed using a linear prediction model to calculate the normalized prediction error. This error indicates the degree to which the signal is modeled in the form of an exponentially decaying sinusoid, and the presence of sub-surface flaws in the concrete can be determined from its value. When a defect in the concrete is detected, the frequency of the decaying sinusoid is calculated to estimate the depth and size of the crack. The proposed procedure was applied to computer-generated signals and actual vibration signals produced by shock waves, and the success of the procedure was verified.     

基于小波变换的发动机表面缺陷图像去噪方法的研究

目的 滤除发动机表面缺陷图像上的噪声,使发动机表面缺陷信息得以更好地呈现。方法 首先利用小波变换将发动机表面缺陷含噪图像进行系数分解,获取不同的小波系数;接着利用支持向量机对小波分解系数进行分类,以达到将噪声信号与非噪声信号进行分离的效果;最后利用插值运算对硬阀值函数进行优化,以克服函数不连续性引起的振铃效应等弊端,使得去噪后图像能够保持更多的细节信息。通过实验仿真将所提方法以及中值滤波、双边滤波方法的去噪效果进行对比。结果 所提方法去噪后图像与中值滤波以及双边滤波方法去噪后图像相比,具有更高的PSNR值以及SSIM值。测试图像噪声强度为25%时,所提方法去噪后图像的PSNR值以及SSIM值较中值滤波方法去噪分别提高了20.66%以及11.89%,较双边滤波方法去噪分别提高了10.30%以及5.48%。结论 所提方法比中值滤波、双边滤波方法具有更好的去噪效果,能够对发动机表面缺陷图像的噪声进行去除,并较好地保留图像的细节信息。     

基于电磁超声表面波干涉增强的钢板表面检测

电磁超声检测在具有非接触优势的同时,存在换能效率低、信号噪声大的不足。利用电磁超声无需耦合剂对声波传播无干扰的特点,研究了基于声波干涉增强的钢板表面缺陷超声检测方法。在制作了一种用于扫查检测的电磁超声表面波传感器的基础上,搭建了相应的试验平台,对钢板表面人工刻槽进行了检测。试验结果表明:当传感器与刻槽满足一定的位置关系时,超声信号将增强10%~20%。利用此现象进行缺陷评判,可避免分析相对较弱的缺陷回波,为电磁超声检测技术的应用提供了一种新方法。     

TOFD检测中采用二次波评定近扫查面缺陷尺寸的方法

在TOFD检测过程中,因直通波宽度而产生的近扫查面盲区对检测影响很大。为精确定量位于近扫查面盲区的缺陷,制作了人工缺陷试块,对其采用常规TOFD以及TOFD二次波分别进行扫查。对比两种扫查方式所得TOFD图像可见,常规TOFD技术对近扫查面缺陷极易漏检且无法定量,而利用TOFD二次波扫查方式得到的图像能够显著分辨出缺陷并能精确定量,因此可弥补常规TOFD检测中对近扫查面缺陷检出能力的不足。     

基于抛物线拟合的TOFD图像缺陷检测

针对TOFD(time of flight diffraction)检测的D扫描图像,提出了一种新的图像缺陷检测方法.采用基于能量分布的杂波抑制算法去除直通波及底面反射波,通过二值化处理、边缘检测、腐蚀以及去除小聚类等预处理方法去除背景杂波,然后,提出改进的最小二乘法提取缺陷的两端分段拟合抛物线,并对特征点及其拟合点的纵坐标向量进行相关性分析,最后根据缺陷特征点与抛物线拟合的相关系数检测图像缺陷.结果表明,该方法准确有效.     

Application of laser-generated guided wave for evaluation of corrosion in carbon steel pipe

Local wall thinning of pipes, resulting from corrosion, is the major cause of accidents in nuclear power plants. In order to assure the integrity of pipes, a variety of NDE techniques have been proposed. It is well recognized that the utilization of guided waves to detect flaws in pipes has been a very effective tool for long-range inspection in NDE. Since most conventional research on guided waves has focused on long-range inspection, it is difficult to evaluate a defect in a local area. An objective of this study is to develop a non-contact inspection technique for the quantitative evaluation of defects on a local area in a cylindrical tube. Therefore, the purpose of this study is to introduce an advanced inspection system and a new signal processing method for the evaluation of defects such as corrosion in a pipe. In this study, an advanced non-contact method for pipe inspection is proposed, which generates the ultrasonic guided wave by laser and receives it by a dual air-coupled transducer. Information on each directional defect location and length is obtained by using a line scan along a circumferential and longitudinal direction. Received signals are analyzed by using the peak-to-peak amplitude of waveform and the maximum center frequency magnitude of the frequency spectrum. The optimal mode selection of guided waves based on a dispersion curve is also discussed. The experimental results using the proposed method show that the location and the size of the defect could be evaluated successfully in the 2-dimensional scanning images.