Page 46 - 无损检测2023年第六期
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试验研究




   DOI : 10.11973 / ws j c202306003

                  基于多晶材料超声背向散射信号


                           时频域特征的识别方法






                              刘 昱 , 贺西平 , 贺升平 , 周 越 , 王 杰              1


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               ( 1. 陕西师范大学 物理学与信息技术学院 陕西省超声重点实验室, 西安 710000 )
                                 ( 2. 泸州高新技术研究所, 泸州 646000 )



           摘 要: 利用多晶材料微结构差异对超声波传播的影响特性, 提出了一种计算超声回波信号
       特征量的算法, 根据拉依达准则设定了识别阈值并编译了识别程序。采用所提方法对金属材料和
       陶瓷材料样品进行超声检测试验。试验结果表明, 该方法可对材料和尺寸完全一致的样品实现准
       确识别。
           关键词: 超声识别; 超声背向散射; 晶粒尺寸; 拉依达准则


         中图分类号: TG115.28   文献标志码: A   文章编号: 1000-6656 ( 2023 ) 06-0012-05

               Identificationmethodbasedontimeandfre q uenc y domainfeaturesof

                     ultrasonicbackscatterin g si g nalsof p ol y cr y stallinematerials

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                          LIUYu , HEXi p in g HEShen gp in g ZHOUYue , WANGJie 1
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                                           ,

     ( 1.ShaanxiKe yLaborator y ofUltrasonic , Colle g eofPh y sicsandInformationTechnolo gy , ShaanxiNormalUniversit y ,

                  Xi'an710119 , China ; 2.LuzhouHi g h-techResearchInstitute , Luzhou646000 , China )

           Abstract : Anal g orithmforcalculatin gthefeaturesofultrasonicechosi g nals wasp ro p osedbasedonthe

       influencecharacteristicofthe microstructuredifferenceofp ol y cr y stalline materialsonultrasonic waves.The

       reco g nitionthresholdwasdeterminedaccordin g tothePautacriterionandtheidentificational g orithmwascom p iled

       asana pp licationp ro g ram.Theultrasonicidentificationex p erimentswerecarriedonthesam p lesofmetalmaterials

       andceramicmaterials.Theresultsshowedtheob j ectswiththesamematerialsandsizescanbeidentifiedaccuratel y .

           Ke ywords : ultrasonicidentification ; ultrasonicbackscatterin g ; g rainsize ; p autacriterion
     当今, 超声技术已被广泛应用在工业的各个领                                超声识别的方法有很多, 如背向散射、 衰减系
   域。针对日益棘手的伪造偷换现象, 利用超声技术                           数、 频谱分析等方法        [ 2 ] 。安笑笑等  [ 3 ] 利用超声波在
   对不同材料进行防伪识别, 是超声检测领域的一个                           物体内部传播时产生的背向散射信号信息, 计算了
   新方向   [ 1 ] 。近年来我国对外交流不断加强, 一些文                   待识别陶瓷材料的背向散射信号与标准陶瓷材料的
   物、 重要设备、 贵重物品等也经常走出国门参与交                          背向散射信号之间的加权欧式距离, 对其进行比较
   流, 物品识别就显得尤为重要。                                   从而完成了材料的识别。贺西平等                 [ 4 ] 基于金属材料
                                                     散射信号衰减谱的相关系数计算方法, 成功地对成
                                                     分相近的金属材料进行了识别。但由于阈值计算方
      收稿日期: 2022-10-25
                                                     法以及探头位置固定方法不完善, 测量结果会出现
      基金项目: 装备预研共用技术项目( XXXXX040302 ); 国家自然
   科学基金项目( 12174241 )                                偏差。刘小荣等        [ 5 ] 研究了金属材料的微观组织对超


      作者简介: 刘 昱( 1995- ), 男, 硕士研究生, 主要研究方向为          声衰减的影响, 并利用金属间超声衰减谱相关系数,
   超声信号处理
                                                     对成分相近、 热处理温度相同以及成分相同但热处

      通信作者: 贺西平( 1965- ), 男, 教授, 博士生导师, 主要研究方
                                                     理温度不同的多个金属材料进行了识别。
   向为超声检测和功率超声, Hexi p in g @snnu.edu.cn
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          2023年 第45卷 第6期
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