【技术实现步骤摘要】
介观尺度下微缺陷高分辨率成像检测方法与装置
[0001]本专利技术属于无损检测
，涉及利用超声波对被检测试样进行非破坏性缺陷检测的技术，具体是一种介观尺度下微缺陷高分辨率成像检测方法与装置。
技术介绍
[0002]随着现代工业领域的不断发展，机械强度与结构强度正在工程领域受到了学者们越来越多的关注，特别是对于结构中关键零部件的疲劳性能，例如飞机涡轮叶片，汽车传动轴和各类螺栓等。如果上述零部件中存在缺陷，则会大幅降低其疲劳性能，从而影响整体结构强度。因此，对关键零部件进行无损检测是十分必要的。当宏观缺陷被检测出时,该零部件就需要立即从服役状态中移除并替换。如果在该过程中发生漏检，则容易引起事故。超声检测是目前常用的无损检测方法之一。超声检测可以有效的检测出宏观缺陷，其最大检测精度为所使用超声波波长的1/2(毫米级)。通过提高频率可以提高最大检测精度，然而高频的超声波具有高衰减的特性，无法保证检测的灵敏度。此外，基于非经典非线性理论，超声检测还可以检测出闭合裂纹这一类型的微缺陷。微缺陷尺寸与超声波振动位移幅度相近，为纳米级...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种介观尺度下微缺陷高分辨率成像检测方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤1：在被检测试件的表面布置多条超声检测路径；基于超声非线性理论，选取近似满足相速度匹配条件的超声导波模态；步骤2：在被检测试样中激励与接收特定频率下的超声导波，分析各条超声检测路径下接收信号频域中二次谐波；根据所述二次谐波的幅值构建信号差异系数；步骤3：根据各条超声检测路径下的信号差异系数，得到缺陷概率分布图像；并利用多输入卷积神经网络模型得到对应被检测试件的二次谐波幅值和缺陷概率分布图像，构成介观尺度下微缺陷尺寸和位置—二次谐波幅值和损伤概率分布图像信息集；基于介观尺度下微缺陷尺寸和位置—二次谐波幅值和损伤概率分布图像信息集，实现对被检测试样内部介观尺度下微缺陷尺寸和位置的预测。2.根据权利要求1所述的介观尺度下微缺陷高分辨率成像检测方法，其特征在于：所述步骤1中具体包括：根据被检测试样的材料类型和几何形状，通过半解析有限元方法计算其频散曲线；通过规划检测区域，在被检测试样表面选取M个检测位置，形成多条超声检测路径；通过所述的频散曲线，选取近似满足相匹配条件的超声导波模态对：超声激励频率f1以及二次谐波频率f2。3.根据权利要求2所述的介观尺度下微缺陷高分辨率成像检测方法，其特征在于：所述M个检测位置等间距平均分布在同一个圆上，每一个所述检测位置都固定放置一个双晶超声换能器及可变角度楔块；所述双晶超声换能器安装固定在可变角度楔块上，所述可变角度楔块的入射角度由所选激励超声的频率决定；所述可变角度楔块的角度可调节范围为0
°‑
90
°
。4.根据权利要求2所述的介观尺度下微缺陷高分辨率成像检测方法，其特征在于：选取的近似满足相匹配条件的超声导波模态对，满足以下条件：式中，为基频的相速度，为二次谐波的相速度。5.根据权利要求1所述的介观尺度下微缺陷高分辨率成像检测方法，其特征在于：所述步骤2具体包括：基于选取的近似满足相速度匹配条件的超声导波模态，计算得到超声换能器所配套使用楔块的入射角度；通过相反转技术得到各条超声检测路径下接收信号频域中二次谐波的幅值；其中，所述的相反转技术具体步骤如下：通过双晶超声换能器激励所述的频率为f1，相位为0
°
的超声导波，通过其他检测位置上的双晶超声换能器接收相应的超声波信号，对接收信号进行FFT滤波处理，得到时域信号M为大于3的自然数；通过双晶超声换能器激励所述的频率为f1，相位为180
°
的超声导波，通过其他检测位置上的双晶超声换能器接收相应的超声信号，对接收信号进行FFT滤波处理，得到时域信号
将所述的时域信号的幅值加上所述的时域信号的幅值，得到相反转处理后的时域信号通过对所述的时域信号进行FFT处理，得到时域信号频域中二次谐波f2的幅值，重复上述操作，得到每一个检测位置下所有接收超声信号频域中二次谐波的幅值；通过所述的各条检测路径下经过相反转处理后时域信号频域中二次谐波的幅值，计算得到对应的信号差异系数。6.根据权利要求5所述的介观尺度下微缺陷高分辨...
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。