[發明專利]一種旋轉超聲檢測圓棒表面和近表面缺陷的信號識別方法

有效

• 申請號: 201911295413.6
• 申請日: 2019-12-16
• 公開（公告）號: CN110988127B
• 公開（公告）日: 2022-10-11
• 發明（設計）人: 胡柏上;劉棟
• 申請（專利權）人: 寶武杰富意特殊鋼有限公司
• 主分類號: G01N29/04
• 分類號: G01N29/04;G01N29/07
• 代理公司: 韶關市雷門專利事務所(普通合伙) 44226
• 代理人: 周勝明

本申請公開了一種旋轉超聲檢測圓棒表面缺陷和近表面缺陷的信號識別方法，該方法包括：基于探頭發出的超聲波聲束傾斜入射圓棒，根據預設作圖策略確定超聲波聲束的任意邊緣聲線入射至圓棒中的折射波型和折射角；根據入射聲線在水中的中心對稱聲線入射至圓棒中的折射波型和折射角，確定超聲波聲束入射至圓棒中形成的波型聲場范圍；將探頭按照預設路徑對圓棒進行旋轉掃查，采集經過圓棒的折射超聲回波信號，對超聲回波信號進行分析以識別出圓棒的表面缺陷和近表面缺陷信號。通過上述方法，能夠實現對于圓棒的表面缺陷和近表面缺陷橫波檢測信號有效區分識別，指導缺陷材的區分處置。

技術領域

本發明涉及材料檢測技術領域，尤其涉及一種旋轉超聲檢測圓棒表面和近表面缺陷的信號識別方法。

背景技術

脈沖反射法超聲波探傷是金屬材料及其他致密性材質工件內部質量檢測的重要手段。圓棒中容易出現表面裂紋類缺陷和近表面埋藏缺陷，對于表面裂紋類缺陷，通常可采用表面修磨方法去除缺陷然后歸入合格品，對于近表面缺陷通常無法修磨去除而切除或判廢。

傳統的對于圓棒的表面缺陷和近表面缺陷橫波檢測首先確定圓棒中橫波檢測的主聲束折射角范圍，應用斯奈爾定律計算確定入射角范圍，并調節好水中縱波主聲線入射角以同時檢驗出表面槽傷和近表面橫孔掃查信號，然而實際檢測中對于圓棒的表面缺陷和近表面缺陷橫波檢測信號無法區分，這給圓棒橫波檢測不合品的缺陷識別判定并區分處置造成困難。

基于此，如何實現對于圓棒的表面缺陷和近表面缺陷橫波檢測信號有效區分識別，成為亟待解決的技術問題。

發明內容

本發明實施例提供一種旋轉超聲檢測圓棒表面和近表面缺陷的信號識別方法，能夠實現對于圓棒的表面缺陷和近表面缺陷橫波檢測信號有效區分識別，指導缺陷材的區分處置。

一種旋轉超聲檢測圓棒表面和近表面缺陷的信號識別方法，包括：

基于探頭發出的超聲波聲束傾斜入射圓棒，根據預設作圖策略確定所述超聲波聲束的任意邊緣聲線入射至所述圓棒中的折射波型和折射角；

根據超聲波聲束的入射線在水中的中心對稱聲線入射至所述圓棒中的折射波型和折射角，確定所述超聲波聲束入射至所述圓棒中形成的波型聲場范圍；

將所述探頭按照預設路徑對所述圓棒進行旋轉掃查，采集經過所述圓棒的折射超聲回波信號，對所述折射超聲回波信號進行分析以識別出所述圓棒的表面缺陷和近表面缺陷信號。

可選的，在其中一個實施例中，所述根據預設作圖策略確定所述超聲波聲束的任意邊緣聲線入射至所述圓棒中的折射波型和折射角，包括：

所述超聲波聲束的任意邊緣聲線傾斜入射至所述圓棒表面，過入射點作法線，在入射聲線一側作法線的第一平行線，在入射聲線的折射聲線一側分別作所述法線的第二平行線和第三平行線；

所述第一平行線、第二平行線、第三平行線與所述法線的間距按預設比例進行設置，所述間距按預設比例分別對應于水中的縱波聲速、鋼中的縱波聲速、鋼中的橫波聲速；

以入射點為圓心過所述第一平行線與入射聲線的交點畫圓，所述圓與所述第二平行線、第三平行線相交，過圓心與所述第二平行線的相交點的射線為縱波折射線，所述縱波折射線與法線的夾角為縱波折射角；過圓心與所述第三平行線的相交點的射線為橫波折射線，所述橫波折射線與法線的夾角為橫波折射角。

可選的，在其中一個實施例中，在橫波折射線和縱波折射線確定之后，還包括：

根據所述圓與所述第二平行線、第三平行線的關系判定所述圓棒中存在的波型情況。

可選的，在其中一個實施例中，所述根據所述圓與所述第二平行線、第三平行線的關系判定所述圓棒中存在的波形情況，包括：

當所述圓與所述第二平行線、第三平行線均相交時，則所述圓棒中存在縱波和橫波；