Page 137 - 无损检测2021年第二期

院企风采

3.1.3 太赫兹柱面无损检测系统 无损检测软件系统就显得十分必要。团队研发了具有自主

在电力领域，电力高压绝缘子橡胶材料内部芯材与 知识产权的太赫兹无损检测智能化软件系统，实现了数据、
外部橡胶之间易出现气隙、夹杂等缺陷，变压器表面的 方法、流程管理的规范化和标准化，提供了便捷高效的数
绝缘层易出现开裂缺陷。采用太赫兹时域光谱无损检测 据处理和分析工具，提高了太赫兹无损检测的效率和可靠
系统对电力绝缘子平面试件进行检测。其中，试件（圆 性，降低了技术推广的难度和对专业知识的过渡依赖，促
形胶试片）的厚度为 7 mm，中间气隙缺陷的厚度分别 进了太赫兹无损检测技术在工程实际中的推广应用。该智
为 0.1，0.2，0.3 mm，由检测结果（见图 23）可知， 能化软件系统包括智能太赫兹时域光谱无损检测采集软
太赫兹时域光谱无损检测系统实现了对电力绝缘子缺陷的 件、测量数据智能识别与分析软件、时域太赫兹仿真分析
检测，并且达到纵向分辨率为 0.1 mm 的检测精度。 软件。
3.2.1 智能太赫兹时域光谱无损检测采集软件

智能太赫兹时域光谱无损检测采集软件包含扫描路径
规划、检测路径编译模块、数据采集模块、数据库管理模
块等，实现了太赫兹时域光谱无损检测系统在航空、航天、
电力、汽车、船舶等领域的复合材料无损检测中的应用。
（a）试件实物 3.2.2 测量数据智能识别与分析软件

测量数据智能识别与分析软件（示例界面见图 25）
包括波形分析模块、数据处理模块、时域成像模块、频域
成像模块、统计分析处理模块、数据信息显示模块等，实
现了复合材料太赫兹无损检测厚度分析、缺陷成像、统计
（b）检测结果 分析等功能。

图 23 电力高压绝缘子平面试件气隙缺陷检测结果
在实际应用中，电力绝缘子是一种圆柱形材料，针对
这类圆柱形工件，团队研发了太赫兹柱面无损检测系统（见
图 24），在平面无损检测系统的基础上，自研导轨，改
变了发射器和接收器的安装方式。实际检测时，可将柱面
工件放置在旋转平台上，通过旋转工件以及二维移动平台
带动太赫兹测量传感器做直线运动，实现了对柱面工件的
实时检测及缺陷成像。 图 25 测量数据智能识别与分析软件示列界面
3.2.3 时域太赫兹仿真分析软件
时域太赫兹仿真分析软件（示例界面见图 26）包括
材料数据库、样品结构模型、仿真波形分析模块等，可表
征单层结构、多层结构太赫兹波与物质的相互作用关系，
利用材料在太赫兹波段的光学参数，计算分析太赫兹波在
物质中传播过程中的电磁场信息，从理论上获得太赫兹波
通过材料后的波形特征，再结合实际检测信号进行分析，
降低了对被测结构太赫兹标准缺陷样品的依赖性，提高了
检测精度。
图 24 太赫兹柱面无损检测系统

3.2 太赫兹无损检测智能化软件
在工程应用中，需要检测大量不同材料、不同结构的
试样，不同试样对检测方法和检测过程的要求也不同。在
这样的情况下，开发开放、灵活、便捷的太赫兹时域光谱 图 26 时域太赫兹仿真分析软件示例界面

99
2021年 第43卷 第2 期
无损检测
无损检测