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探傷

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超聲波探傷信號(hào)處理及結(jié)果分析

發(fā)布時(shí)間:2024/1/3 10:17:38

超聲回波信號(hào)的處理和分析是系統(tǒng)自主判傷的關(guān)鍵,通過對(duì)數(shù)據(jù)預(yù)處理可有效提高判傷結(jié)果的準(zhǔn)確度。信號(hào)的處理及結(jié)果分析是在上位機(jī)軟件中完成的。


超聲波探傷信號(hào)預(yù)處理

在相同的環(huán)境條件下,分別對(duì)同一金屬薄板的無缺陷區(qū)域和存在缺陷區(qū)域的超聲回波信號(hào)進(jìn)行采集,再通過 MATLAB 軟件對(duì)回波數(shù)據(jù)進(jìn)行恢復(fù)顯示。其中,虛線為有缺陷區(qū)域采集數(shù)據(jù)的恢復(fù)波形,實(shí)線為無缺陷區(qū)域采集數(shù)據(jù)的恢復(fù)波形。對(duì)比兩組的恢復(fù)波形可以看出,波形中 7-17us 較長的時(shí)間范圍內(nèi)均為探頭的始發(fā)波,拖尾現(xiàn)象嚴(yán)重。同時(shí)缺陷回波出現(xiàn)在 15us 之后,在時(shí)間軸上探頭的始發(fā)波和缺陷回波之間存在時(shí)間差,容易區(qū)分。信號(hào)的預(yù)處理就是通過合理的算法去除始發(fā)波的影響,避免探頭始發(fā)波對(duì)判傷結(jié)果的干擾。


多變的檢測(cè)環(huán)境,不可避免的將噪聲引入超聲回波信號(hào)。所示是對(duì)采集數(shù)據(jù)進(jìn)一步處理的結(jié)果,通過小波分解和重構(gòu)的方法,減小的噪聲干擾并消除 2V 偏置電壓。經(jīng)小波分解與重構(gòu)后,分布在始發(fā)波和回波基線上的高頻噪聲去除效果明顯,去噪后波形更加純凈,這將有利于檢測(cè)系統(tǒng)區(qū)分始發(fā)波信號(hào)與回波信號(hào)。


探傷數(shù)據(jù)的可視化

通過對(duì)超聲波信號(hào)的數(shù)據(jù)處理可對(duì)當(dāng)前檢測(cè)點(diǎn)是否存在缺陷做出判斷,而本課題的最終目的是掃描檢測(cè)目標(biāo)薄板,將超聲回波數(shù)據(jù)量化以灰度值并結(jié)合當(dāng)前檢測(cè)點(diǎn)的位置信息,得出檢測(cè)區(qū)域的灰度圖即檢測(cè)區(qū)域的聲學(xué)特性分布圖。現(xiàn)將在完整的金屬薄板上制作一劃痕,通過檢測(cè)此劃痕來驗(yàn)證檢測(cè)系統(tǒng)的檢測(cè)效果。


在掃描檢測(cè)結(jié)束之后,可得到檢測(cè)結(jié)果。在繪制的檢測(cè)區(qū)域內(nèi)部聲學(xué)特性分布圖時(shí),根據(jù)超聲回波的量化處理結(jié)果以不同的顏色定義缺陷的大小:紅色代表較大缺陷;黃色代表細(xì)小缺陷;藍(lán)色代表無缺陷。