Page 79 - 无损检测 2021年第六期

试验研究

DOI : 10.11973 / ws j c202106010

基于深度重采样叠加的不锈钢焊缝

TOFD 检测信号降噪技术

黎文超 , 陈振华 , 卢 超 1 , 2
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( 1. 南昌航空大学 无损检测技术教育部重点实验室, 南昌 330063 ;

2. 赣南师范大学 江西省数值模拟与仿真重点实验室,赣州 341000 )

摘 要:奥氏体不锈钢焊缝粗大的柱状晶组织会导致常规 TOFD ( 超声波衍射时差法) 检测信号
的信噪比较低, 检测信号中的缺陷衍射波较难判定。为提高检测信号信噪比, 基于缺陷衍射波信号与

焊缝组织结构噪声的差异, 提出了深度重采样叠加算法并进行检测试验。研究结果表明, 与缺陷衍射
波信号基本一致的相位分布相比, 结构噪声的相位分布具有随机性; 深度重采样叠加技术可有效抑制
组织结构噪声, 提高检测信号信噪比, 对于提高奥氏体不锈钢焊缝的 TOFD 检测能力具有重要作用。
关键词:深度重采样; TOFD 检测; 奥氏体不锈钢; 信噪比

中图分类号: TG115.28 文献标志码: A 文章编号: 1000-6656 ( 2021 ) 06-0041-04

TOFDtestin g si g nalnoisereductiontechnolo gy forstainlesssteelweldsbasedon

de p thresam p lin g su p er p osition

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LiWenchao , CHENZhenhua , LUChao 1 , 2

( 1.Ke yLaborator yoftheMinistr yofEducationforNondestructiveTestin g , Nanchan gHan g kon gUniversit y ,

Nanchan g330063 , China ; 2.Jian g xiProvincialKe yLaborator yofNumericalSimulationandSimulationTechnolo gy ,

GannanNormalUniversit y , Ganzhou341000 , China )

Abstract : Thecoarsecolumnarcr y stalstructureoftheausteniticstainlesssteelweldleadstothelowsi g nal-to-

noiseratiooftheconventionalTOFDdetectionsi g nal , anditisdifficulttodeterminethedefectdiffractionwavein

thedetectionsi g nal.Inordertoim p rovethesi g nal-to-noiseratioofthedetectionsi g nal , basedonthedifference

betweenthedefectdiffraction wavesi g nalandthe weldstructurenoise , adee presam p lin gandsu p er p osition

al g orithmis p ro p osedandatestiscarriedout.Theresearchresultsshowthat , com p aredwiththe p hasedistribution

ofthedefectdiffractionwavesi g nal , thep hasedistributionofthestructurenoiseisrandom ; thedee presam p lin g

su p er p ositiontechnolo gy caneffectivel ysu pp ressthestructurenoiseofthetissueandim p rovethesi g nal-to-noise

ratioofthedetectionsi g nal , p la y in ganim p ortantroleinim p rovin gthe TOFDins p ectionabilit yofaustenitic

stainlesssteelwelds.

Ke ywords : de p thresam p lin g ; TOFDtestin g ; austeniticstainlesssteel ; si g nal-to-noiseratio
超声波衍射时差法( TOFD ) 检测技术是一种通 过检测入射超声纵波在缺陷端部产生的衍射波信号,
并根据其传播时间差对缺陷进行定量与定位的方法,
收稿日期: 2020-11-11
具有缺陷检测结果直观、 准确、 检测效率高等特点。
基金项目: 国家自然科学基金项目( 11664027 ); 声场声信息国家
奥氏体不锈钢焊缝的粗大组织会引起强烈的散射声
重点实验 室 开 放 课 题 ( SKLA201811 ); 江 西 省 自 然 科 学 基 金 项 目
波, 经过相互叠加及波型转换形成结构噪声, 导致检
( 20202BABL201023 )
测信号信噪比降低 [ 1-2 ] 。为解决奥氏体不锈钢焊缝
作者简介: 黎文超( 1993- ), 男, 硕士研究生, 主要研究方向为超
声波无损检测与评价 TOFD 检测中遇到的困难, 目前研究人员主要从探头
通信作者: 陈振华( 1982- ), zhenhuachen@ y eah.net 研制、 信号处理、 图像后处理等方面展开了相关工作。
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2021 年 第 43 卷 第 6 期
无损检测