[發明專利]一種變厚度材料缺陷超聲C掃檢測方法

在審

• 申請號: 201810336337.8
• 申請日: 2018-04-16
• 公開（公告）號: CN108519443A
• 公開（公告）日: 2018-09-11
• 發明（設計）人: 高曉進;賀鎖讓;李晉平;江柏紅;周金帥
• 申請（專利權）人: 航天特種材料及工藝技術研究所
• 主分類號: G01N29/44
• 分類號: G01N29/44
• 代理公司: 北京格允知識產權代理有限公司 11609
• 代理人: 譚輝;周嬌嬌

本發明涉及一種變厚度材料缺陷超聲C掃檢測方法，包括如下步驟：根據被檢件的外形，規劃探頭的掃查路徑，使探頭到被檢件表面的距離相同；根據被檢件的超聲衰減系數和厚度確定超聲波探傷儀的檢測靈敏度；對被檢件進行超聲C掃檢測，得到被檢件的C掃灰度圖像；計算被檢件C掃灰度圖像不同厚度處的補償值，對C掃灰度圖像進行灰度值補償處理，得到補償后的C掃圖，根據C掃圖進行缺陷判定；所述補償值按照如下公式進行計算：其中，k_x為補償值，α為被檢件的超聲衰減系數，d_x為檢測處的材料厚度，d₀為被檢件最薄處的厚度。用本發明提供的方法檢測變厚度復合材料具有準確性高和效率高的優點。

技術領域

本發明涉及復合材料技術領域，尤其涉及一種變厚度材料缺陷超聲C掃檢測方法。

背景技術

復合材料在航空航天等行業已廣泛應用。目前，通常是采用超聲C掃的方法來檢測其中的分層、脫粘、孔隙等缺陷。該方法可將復合材料中缺陷的位置、大小等信息以直觀的顏色顯示在C掃圖中。

復合材料構件大部分為變厚度結構。目前變厚度復合材料在超聲C掃檢測時通常采用將產品分段的方式進行檢測，即檢測時將復合材料根據厚度分成幾段，厚度相近的部分采用同一檢測靈敏度進行檢測，且在采集C掃信號之前已經設置好了采集信號的閾值。但是，在采用分段的方法進行檢測時，每次檢測不同厚度部位時都需要重新調節檢測dB值等參數，這就延長了產品的檢測時間，大大降低了檢測效率和可靠性；預先設置閾值使會使C掃信號為二值化的信號圖像，使C掃信號損失很多有用的信息，在很大程度上降低了檢測精度。

發明內容

(一)要解決的技術問題

針對現有分段檢測方法在對變厚度復合材料的缺陷進行檢測時存在的檢測效率低、可靠性差的問題，本發明提供了一種新的檢測方法，該方法可以檢測變厚度復合材料中的分層、脫粘、孔隙等缺陷，無須頻繁地更改檢測dB值進行分段掃查具有檢測效率高、可靠性好的優點。

(二)技術方案

為了解決上述技術問題，本發明提供了如下技術方案：

一種變厚度材料缺陷超聲C掃檢測方法，所述檢測方法包括如下步驟：

(1)根據被檢件的外形，規劃超聲發射探頭和超聲接收探頭的掃查路徑，使超聲發射探頭和超聲接收探頭在掃查時到被檢件表面的距離相同；

(2)根據被檢件的超聲衰減系數和厚度確定超聲波探傷儀的檢測靈敏度；

(3)對被檢件進行超聲C掃檢測，得到被檢件的C掃灰度圖像；

(4)計算被檢件C掃灰度圖像不同厚度處的補償值，對C掃灰度圖像進行灰度值補償處理，得到補償后的C掃圖，根據C掃圖進行缺陷判定；所述補償值按照如下公式進行計算：

其中，k_x為補償值，α為被檢件的超聲衰減系數，d_x為檢測處的材料厚度，d₀為被檢件最薄處的厚度。

優選地：在步驟(4)中，進行補償處理時，將C掃灰度圖像的每個像素點的像素值C_x乘以k_x，得到補償后的C掃圖。

優選地：在步驟(3)中，C掃灰度圖像采用灰度顯示，并使超聲波探傷儀顯示的穿透波波高幅值0～100％正比對應C掃灰度圖像中0～255灰度值。

優選地：在步驟(2)中，采用如下方法確定檢測靈敏度：

將超聲發射探頭和超聲接收探頭對準被檢件厚度最薄處，調節超聲波探傷儀的dB值，使得穿透波波高幅值為80％～100％，則該dB值為檢測靈敏度。

優選地：所述檢測方法為噴水式超聲穿透法。