Page 45 - 无损检测2022年第三期
P. 45
帅家盛, 等:
基于光学传声器的非接触超声无损检测技术
图 13 PTFE 内置缺陷检测结果的放大显示
图 12 两个样件的 C 扫描检测结果
对 GFRP顶板与黏接膜间 6.35mm×6.35mm
( 长 × 宽) 的 PTFE 内置缺陷的检测结果进行放大
( 见图 13 ), 使用不同频率范围的滤波器对图 13 的
数据进行滤波, 得到如图 14 所示的图像, 图中的六
边形图像为样件的内部蜂窝结构显示, 较大的深蓝
色区域是由放置在此处作为参考缺陷的镶嵌物引起
的显示。图 14 ( a ) 主要为蜂窝芯壁的信号, 图 14 ( b )
为蜂窝结构中的空气柱信号。由此可见, 光学超声
能够选择性地研究样件的不同结构及不同的超声波
传播模式。频率为 200~250kHz的透射信号主要
由蜂窝芯壁中传播的导波模式主导; 频率为 400~
450kHz时, 超声波几乎仅在蜂窝结构孔洞的空气
柱中传播; 频率为 750~800kHz时, 蜂窝芯壁和空
气柱超声波信号的出现使得图像对比度下降, 只有 图 14 不同频率带通滤波后 PTFE 内置缺陷的检测结果
PTFE 参考缺陷的信号较明显, 但幅值较低, 这个频
率下的带通滤波使缺陷与蜂窝结构空腔的对比度得 3 结语
到提高。 光学传声器本身结构中无运动部件, 使得整个
上述试验表明, 对于蜂窝夹层复合材料内部蜂 检测设备不受机械共振的干扰, 拥有极高的频率带
窝芯壁、 单元空腔( 空气柱) 和任何结构不连续的检 宽和时间 / 空间分辨力; 接收的超声波不需要耦合进
测, 激光激励的光学传声器检测技术都能获得更好 入类似压电换能器的固体中, 少了固 - 气界面, 只存
的宽带数据和检出效果, 而如果使用常规液体耦合 在样件 - 空气一个界面, 极大地提高了信噪比, 相比
或空气耦合超声检测方法, 则需要进行多组不同频 现 有的液体耦合和空气耦合超声, 其在无损检测的
率的扫查试验, 才能获得这样的数据 [ 3 ] 。 ( 下转第 26 页)
1
1
2022 年 第 44 卷 第 3 期
无损检测
