[發明專利]空心圓柱體試件軸向缺陷超聲C掃描檢測方法

在審

• 申請號: 201811156735.8
• 申請日: 2018-09-30
• 公開（公告）號: CN109374741A
• 公開（公告）日: 2019-02-22
• 發明（設計）人: 宋國榮;黎耀謙;呂炎;吳斌;何存富
• 申請（專利權）人: 北京工業大學
• 主分類號: G01N29/06
• 分類號: G01N29/06;G01N29/265
• 代理公司: 北京思海天達知識產權代理有限公司 11203
• 代理人: 沈波

本發明公開了空心圓柱體試件軸向缺陷超聲C掃描檢測方法，首先將空心圓柱體試件安裝在水浸旋轉掃描裝置上，然后讓試件旋轉一個預設步進角度超聲水浸探頭掃描一次，直至試件旋轉一周，最后對試件進行層析成像，即可完成空心圓柱體試件軸向缺陷的檢測，此方法能展現傳統掃描方法難以發現的一些缺陷，檢測更加全面。本方法可以解決這個問題。讓原本進行平放掃查的空心圓柱體試件沿其軸心旋轉，探頭在試件上方往復掃描，成像結果相當于把原來的空心圓柱體試件展開成了一個長方形，即可對內部的缺陷給予全方位檢測。

技術領域

本發明涉及一種空心圓柱體試件軸向缺陷超聲C掃描檢測方法，適用于超聲掃描顯微鏡檢測及超聲波C掃描檢測領域。

背景技術

超聲掃描是檢測材料內部缺陷的一種無損檢測手段，它具有分辨率高，檢測結果直觀，檢測效率高等優點。由于某些試件制造工藝還不夠完善，所以會導致試件內部出現孔洞、裂紋、夾雜、混合物顆粒分布不均勻等缺陷，削弱了材料的力學性能，降低了結構的使用性能，甚至造成嚴重的后果，因此可用超聲檢測法進行質量控制。

超聲C掃描成像原理是通過提取超聲波的反射回波，在試件的x-y二維平面上生成缺陷所在處的截面圖。超聲探頭發射出一定頻率的超聲波，當波傳播到兩種介質的界面處時，有一部分波會發生反射而其余的波則會透射。遇到試件表面反射回來被換能器接受到的波叫做表面回波，透射下去的波遇到缺陷和試件底面后反射回來的波分別叫做缺陷回波和底面回波。探頭每移動一個點，就會有一個A掃描信號。提取A掃描信號中表面回波和底面回波之間的最大幅值，對應灰度值生成灰度圖。將平面內所有的A掃描信號圖整合在一起，最后就能得到所掃描平面的C掃描圖像。

超聲掃描都是以試件靜止而探頭移動的方式進行掃描，這有可能會因為內部裂紋的生長方向與超聲波束方向平行而被忽略掉。本發明提出的空心圓柱體試件軸向缺陷超聲C掃描檢測方法可以解決這個問題。讓原本進行平放掃查的空心圓柱體試件沿其軸心旋轉，探頭在試件上方往復掃描，成像結果相當于把原來的空心圓柱體試件展開成了一個長方形，即可對內部的缺陷給予全方位檢測。

發明內容

本發明的目的是提供一種空心圓柱體試件軸向缺陷超聲C掃描檢測方法，展現傳統掃描方法難以發現的一些缺陷，使檢測更加全面。

本發明采用的技術方案為水浸旋轉掃描裝置，該裝置由水槽1、固定螺母2、電機3和旋轉軸5組成，將試件4通過固定螺母2安裝在旋轉軸5上，并將水槽1注滿水使得試件4被完全淹沒。

計算機控制電機3以一個預設步進角度開始旋轉，電機3的輸出軸與旋轉軸5連接；超聲水浸探頭安裝在試件4的外表面，超聲水浸探頭在試件4的中心上方沿旋轉軸5的軸向往復掃描。超聲水浸探頭掃描一次，試件4旋轉一個步進角度，在試件4旋轉一周后，掃描結束。

對超聲水浸探頭的所有掃描點的A掃描波形進行外圈信號到內圈信號的截取。根據層析間距分段截取A掃描信號，找出每一層的幅度最大值，并記錄數據。

將幅值對應灰度顏色，最后整合成C掃描圖像，即可觀測到試件4的內部缺陷。

試件4為空心圓柱體。

本發明首先將空心圓柱體試件安裝在水浸旋轉掃描裝置上，然后讓試件旋轉一個預設步進角度超聲水浸探頭掃描一次，直至試件旋轉一周，最后對試件進行層析成像，即可完成空心圓柱體試件軸向缺陷的檢測，此方法能展現傳統掃描方法難以發現的一些缺陷，檢測更加全面。

附圖說明

圖1水浸旋轉掃描裝置示意圖。

圖2超聲掃描得到的A掃描波形及截取示意圖。

具體實施方式

下面對本發明的具體實施方式進行詳細說明：