基于声压反射系数自相关函数的薄层厚度超声检测方法技术

一种基于声压反射系数自相关函数的薄层厚度超声检测方法，属于无损检测技术领域。该方法使用超声脉冲回波技术和声压反射系数自相关信号处理方法进行薄层厚度测量。首先使用超声脉冲回波系统采集一个包含薄层上表面和下表面的反射回波信号，再采集一个标准试块的上表面回波信号。然后分别对采集到的信号进行快速傅里叶变换，求出薄层声压反射系数自相关函数。最后在自相关函数中读取各极大值对应的频率，并结合材料声速计算得到薄层厚度。本方法克服了传统的超声干涉测厚法必须能够读取信号频谱中两个谐振频率才能准确获得薄层厚度的局限性，具有测量精度高、可操作性强、设备成本低、适应范围广等优点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种，属于无损检测

技术介绍
应用超声脉冲回波技术测量薄层厚度时，由于薄层的上表面回波和下表面回波信号产生混叠，传统的脉冲回波信号时域分析方法无法确定薄层厚度。目前，对于应用超声脉冲回波技术测量薄层厚度的常用信号处理方法为基于干涉原理的频谱分析方法，如 Haines NF 等在 “The application of broadband ultrasonicspectroscopy to the study of layered media”一文中使用 20MHz 超声探头，并应用声压反射系数幅度谱和相位谱处理手段获得环氧树脂薄层厚度。徐志辉、林莉等在“基于功率谱分析的表面涂层厚度超声无损检测方法”一文中应用功率谱分析技术对ZrO2涂层进行厚度测量。但上述信号处理方法都需要信号频谱在超声波探头带宽范围内至少出现两个谐振频率，然后利用这两个谐振频率之间的差值、薄层声速与薄层厚度之间的关系，计算得到薄层厚度。该方法对探头的带宽要求较高，从而对探头频率的要求也随之提高，导致测量设备成本高，且大大限制了其应用。声压反射系数具有良好的自相关特性和与噪声无相关性等特点，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于声压反射系数自相关函数的薄层厚度超声检测方法，其特征在于：采用一个包括超声探伤仪（1）、超声脉冲水浸探头（2）、Al质薄层试样（3）、水槽（4）、数字示波器（5）以及计算机（6）的脉冲超声水浸回波系统，其检测的步骤如下：（1）利用所述脉冲超声水浸回波系统向薄层试样垂直发射超声信号，并采集一个由薄层上表面与水组成的界面反射回波信号和薄层下表面与基体组成的界面反射回波信号组成的试样信号；（2）利用所述超声脉冲回波系统采集一个标准试块的上表面基准信号；（3）对所述（1）和（2）采集到的试样信号和基准信号分别进行快速傅里叶变换，然后用试样信号的频域数据除以基准信号的频域数据，得到复函数S(f)...

【技术特征摘要】
1.一种基于声压反射系数自相关函数的薄层厚度超声检测方法，其特征在于:采用一个包括超声探伤仪(I)、超声脉冲水浸探头(2)、Al质薄层试样(3)、水槽(4)、数字示波器(5)以及计算机(6)的脉冲超声水浸回波系统，其检测的步骤如下: (1)利用所述脉冲超声水浸回波系统向薄层试样垂直发射超声信号，并采集一个由薄层上表面与水组成的界面反射回波信号和薄层下表...

【专利技术属性】
技术研发人员：林莉，胡志雄，罗忠兵，马志远，李广凯，
申请(专利权)人：大连理工大学，
类型：发明
国别省市：