Page 97 - 无损检测2021年第七期
P. 97
钟芳桃, 等:
航空金属薄板分层缺陷的频率 - 波数域超声相控阵全聚焦法成像检测
越性, 采用频率为 5 MHz的 64 阵元相控阵探头进 分层缺陷的埋深小, 与图 13 , 14 相比, 1mm 厚薄板
行试验。 64 阵元相控阵探头的长度比缺陷尺寸大, 成像质量差, 频率 - 波数域全聚焦算法能够分辨出无
检测时探头横跨缺陷, 振元的一部分跨在缺陷处, 振 缺陷和正方形缺陷, 但是传统 TFM 算法较难分辨。
元的另一部分跨在无缺陷处, 理论上成像结果中会 由图 15 , 16 可知, 两种算法成像都难以对缺陷
分成两个部分, 一部分是缺陷成像, 另一部分是无缺 长度进行定量分析。表 3 是对图 13 , 14 中 3mm 厚
陷成像。图 13 , 14 分别为 3 mm 厚薄板频率 - 波数 薄板内两个缺陷长度的测量结果, 可见, 传统 TFM
域 TFM 和传统 TFM 成像结果。由图 13 , 14 可知, 成像结果分辨率低, 测量结果误差大, 同一个缺陷
频率 - 波数域全聚焦算法成像和传统全聚焦成像结 表 3 不同算法对 3mm 厚薄板中分层缺陷的
果有较大差别, 传统全聚焦算法很难区分缺陷部分 尺寸测量值
成像和无缺陷部分成像, 但是频率 - 波数域全聚焦算 算法 缺陷尺寸 / mm 测量结果 / mm 误差 / %
法成像分辨率高, 能够很好地区分缺陷部分和无缺
频率 - 波数域全聚焦 20×20 18.69×18.69 6.55
陷部分成像, 成像结果中有明显 的缺陷阶梯轮廓。 ϕ 60 ϕ 52.29 12.85
图 15 , 16 分别为 1 mm 厚薄板的频率 - 波数域和传 20×20 22.23×22.23 11.15
传统全聚焦
统 TFM 成像结果, 由图 15 , 16 可知, 1 mm 厚薄板 ϕ 60 ϕ 45.29 24.52
图 13 3mm 厚薄板频率 - 波数域 TFM 成像结果
图 14 3mm 厚薄板传统 TFM 成像结果
图 15 1mm 厚薄板频率 - 波数域 TFM 成像结果
5
5
2021 年 第 43 卷 第 7 期
无损检测
