多层复杂结构工件超声无损检测合成C扫成像方法技术

本发明专利技术公开了一种多层复杂结构工件超声无损检测合成C扫成像方法，包括如下步骤：步骤一：确定检测方向：根据需检测部位的位置分布，结合多层复杂结构工件表面及内部结构对超声波透声的影响，选择覆盖所有需检测部位的至少一个检测方向；步骤二：划分成像区域：针对每一个检测方向，将超声波声程的差值在设定阈值范围内的需检测部位划分为同一个成像区域，将超声波声程的差值大于设定阈值范围的需检测部位划分为不同成像区域；步骤三：成像区域数据二维化；步骤四：获取超声波扫查检测数据；步骤五：合成C扫成像：根据成像区域参数，从超声波扫查检测数据中提取对应的超声检测信号，并将所有成像区域均成像在一张C扫图上。所有成像区域均成像在一张C扫图上。所有成像区域均成像在一张C扫图上。

【技术实现步骤摘要】
多层复杂结构工件超声无损检测合成C扫成像方法


[0001]本专利技术属于超声无损检测
，具体的为一种多层复杂结构工件超声无损检测合成C扫成像方法。

技术介绍

[0002]超声无损检测技术已经广泛用于各个领域，并发展出A扫、B扫、C扫、D扫、S扫等多种成像方式，以适用于各种不同的检测场景。在水浸或直接接触法超声线扫检测中，现有的C扫成像方式，是通过抓取整个工件指定深度的信号幅值，形成某个深度范围内工件的单层切片成像图，能清晰的反馈出工件该深度范围内的状态，暴露工件在该深度范围内的缺陷。
[0003]目前的C扫成像方式对于表面平整、内部结构单一、均匀、且所有需检测区域处在同一深度范围内的工件有很好的检测效果。但在实际的生产中，存在大量需要检测的多层复杂结构的工件，这类工件的表面由多个平面构成，在扫查过程中，不同平面与探头之间的距离不同。多层复杂结构的工件制造工艺复杂多变，有多个需要检测的需检测面，且不同的需检测面处于不同的声程范围内，加上工件的外表面不平整、造型多变，在扫查过程中，探头和工件之间的水层厚度也会产生变化，水和工件的声速差使得同一深度的需检测面在成像中也可能处于不同的声程，进一步增加了复杂度。
[0004]另外，使用现有的单层切片C扫成像方式，单次仅能对部分区域形成有效成像，其他区域成像均为无效数据，难以分析，降低了工件的有效检测范围，检测准确度受限。如果对较大声程范围内的超声数据进行切片，形成多幅的单层C扫成像来增加覆盖，则大大增加了分析的复杂度，进一步降低分析效率。以上的原因，使得目前的单层C扫成像方法具有很大的局限性，限制了超声无损检测技术在多层复杂结构的工件检测领域的应用和发展。

技术实现思路

[0005]有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种多层复杂结构工件超声无损检测合成C扫成像方法，能够提高多层复杂结构工件超声检测的准确性和效率，输出的合成C扫图像能够满足多层复杂结构工件缺陷检测要求。
[0006]为达到上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
[0007]一种多层复杂结构工件超声无损检测合成C扫成像方法，包括如下步骤：
[0008]步骤一：确定多层复杂结构工件的检测方向：
[0009]根据需检测部位的位置分布，结合多层复杂结构工件表面及内部结构对超声波透声的影响，选择覆盖所有需检测部位的至少一个检测方向；
[0010]步骤二：对多层复合结构工件划分成像区域：
[0011]针对每一个检测方向，将超声波声程的差值在设定阈值范围内的需检测部位划分为同一个成像区域，将超声波声程的差值大于设定阈值范围的需检测部位划分为不同成像区域；
[0012]步骤三：成像区域数据二维化：
[0013]将成像区域的形状分别转化为二维点阵数据，并将二维点阵数据载入检测系统内，使检测系统读取每一个成像区域的完整形状信息；
[0014]步骤四：获取超声波扫查检测数据：
[0015]采用水浸法或直接接触法，分别以选择的检测方向对多层复杂结构工件进行超声波扫查，获取超声波扫查检测数据；
[0016]步骤五：合成C扫成像：
[0017]根据成像区域参数，从超声波扫查检测数据中提取对应的超声检测信号，并将所有成像区域均成像在一张C扫图上。
[0018]进一步，所述步骤一中，确定检测方向的方法步骤为：
[0019]11）根据需检测部位的位置分布，结合多层复杂结构工件表面及内部结构对超声波透声的影响，选择能够覆盖最多需检测部位的检测方向；
[0020]12）判断当前的所有检测方向是否可以覆盖所有需检测部位：若是，则执行步骤二；若否，则执行步骤13）；
[0021]13）增加一个检测方向以覆盖当前所有检测方向未覆盖的至少一个需检测部位，执行步骤12）。
[0022]进一步，所述步骤三中，检测系统读取成像区域的完整形状信息后，对成像区域以图像的方式进行展示；在展示图像中，对应于需检测部位的区域与其他区域以不同的颜色进行区分。
[0023]进一步，所述步骤五中，采用离线方式合成C扫图像，包括如下步骤：
[0024]511）调节各成像区域的影响参数，所述影响参数包括对应成像区域的信号抓取闸门以及信号补偿参数；
[0025]512）根据设定的影响参数从超声波扫查检测数据中提取对应的超声检测信号；
[0026]513）利用提取的超声检测信号，将所有成像区域均成像在一张C扫图上。
[0027]进一步，所述步骤五中，采用在线方式合成C扫图像，包括如下步骤：
[0028]521）调节各成像区域的影响参数，所述影响参数包括对应成像区域的信号抓取闸门以及信号补偿参数；
[0029]522）在对多层复杂结构工件进行超声波扫查的过程中，实时从超声波扫查检测数据中提取对应的超声检测信号；
[0030]523）利用实时提取的超声检测信号，在线将所有成像区域均成像在一张C扫图上。
[0031]进一步，当成像区域为至少两个，且成像区域之间具有重叠部分时，采用覆盖、叠加或取极值的方法将所有成像区域成像在一张C扫图上。
[0032]本专利技术的有益效果在于：
[0033]针对多层复杂结构工件表面由多个平面构成导致扫查过程中传统的需检测面不同区域声程不一致的问题，本专利技术的多层复杂结构工件超声无损检测合成C扫成像方法，首先根据多层复杂结构工件的表面和内部结构情况，确定可以覆盖所有需检测部位的至少一个检测方向；再根据选择的检测方向划分成像区域，在划分成像区域时，将声程相同或相近的需检测部位划分到同一个成像区域内，将声程相差较大的需检测部位划分到不同成像区域，如此，可以保证一个成像区域包含的所有需检测部位的声程均相等或相近，以简化后期成像难度并提升检测准确率和效率；最后，将成像区域转化为二维点阵数据后载入检测系
统，在对多层复杂结构工件进行超声波扫查并采集超声波扫查检测数据后，通过检测系统读取与成像区域对应声程的超声检测信号以将所有成像区域成像在一张C扫图上，输出的合成C扫图像能够满足多层复杂结构工件缺陷检测要求。
[0034]相较于传统的单层切片成像方式，本专利技术在成像区域划分时，能够将传统方式中划分到不同成像区域但声程相同或相近的需检测部位划分到本专利技术中的同一个成像区域内，同时也会将传统方式中划分到同一个成像区域但声程差值大于设定阈值的需检测部位划分到本专利技术中的不同成像区域，从而能够保证每一个成像区域的声程均相等或相近，以简化后期成像难度并能够有效提高检测准确性和效率。
附图说明
[0035]为了使本专利技术的目的、技术方案和有益效果更加清楚，本专利技术提供如下附图进行说明：
[0036]图1为本专利技术多层复杂结构工件超声无损检测合成C扫成像方法实施例的流程图；
[0037]图2为针对液冷板划分的部分成像区域的示意图；（a）、（b）和（c）分别为三个成像区域的示意图；
[0038]图3为超声参数设置时的操作界面图；
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多层复杂结构工件超声无损检测合成C扫成像方法，其特征在于：包括如下步骤：步骤一：确定多层复杂结构工件的检测方向：根据需检测部位的位置分布，结合多层复杂结构工件表面及内部结构对超声波透声的影响，选择覆盖所有需检测部位的至少一个检测方向；步骤二：对多层复合结构工件划分成像区域：针对每一个检测方向，将超声波声程的差值在设定阈值范围内的需检测部位划分为同一个成像区域，将超声波声程的差值大于设定阈值范围的需检测部位划分为不同成像区域；步骤三：成像区域数据二维化：将成像区域的形状分别转化为二维点阵数据，并将二维点阵数据载入检测系统内，使检测系统读取每一个成像区域的完整形状信息；步骤四：获取超声波扫查检测数据：采用水浸法或直接接触法，分别以选择的检测方向对多层复杂结构工件进行超声波扫查，获取超声波扫查检测数据；步骤五：合成C扫成像：根据成像区域参数，从超声波扫查检测数据中提取对应的超声检测信号，并将所有成像区域均成像在一张C扫图上。2.根据权利要求1所述的多层复杂结构工件超声无损检测合成C扫成像方法，其特征在于：所述步骤一中，确定检测方向的方法步骤为：11）根据需检测部位的位置分布，结合多层复杂结构工件表面及内部结构对超声波透声的影响，选择能够覆盖最多需检测部位的检测方向；12）判断当前的所有检测方向是否可以覆盖所有需检测部位：若是，则执行步骤二；若否，则执行步骤13）；13）增加一个检测方向以覆盖当前所有检测方向未覆盖的至少一个需检测部位，...

【专利技术属性】
技术研发人员：骆琦，孔傲，蔡庆生，陈运，王黎，
申请(专利权)人：广州多浦乐电子科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：