Page 56 - 无损检测2023年第九期

2023远东无损检测新技术论坛论文精选

DOI : 10.11973 / ws j c202309005

PE 结构埋深缺陷的微波无损可视化检测

王若男 , 李 勇 1 , 2 , 回沛林 1 , 2 , 方 阳 , 陈振茂 1
1
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( 1. 西安交通大学 机械结构强度与振动国家重点试验室 陕西省无损检测与
结构完整性评价工程技术研究中心, 西安 710049 ;

2. 福建技术师范学院 无损检测技术福建省高校重点试验室, 福清 350300 )

摘 要: 聚乙烯( PE ) 结构在制备和服役过程中, 其内部可能出现埋深缺陷, 严重时结构完整
性会受到影响甚至结构失效, 因此对 PE 结构埋深缺陷实施有效无损定量检测至关重要。聚焦于
PE结构的无损检测, 探究 PE 结构背面减薄缺陷和内部夹杂缺陷的微波可视化检测, 提出基于奇
异值分解( SVD ) 的直达波抑制算法以实现高精度缺陷成像。同时, 综合分析比较了双脊波导、 矩
形波导两种微波探头在 PE 结构埋深缺陷定量检测中的优劣, 明确了所提微波检测信号特征和直
达波抑制算法在 PE 结构埋深缺陷可视化定量检测中的有效性和优势性。

关键词: 电磁无损检测; 微波检测; PE 结构; 埋深缺陷; 缺陷成像

中图分类号: TG115.28 文献标志码: A 文章编号: 1000-6656 ( 2023 ) 09-0022-06

MicrowaveNDTfordetectionandvisualizationofburieddefectsinPEstructures

1 , 2
1
1
,
WANGRuonan , LIYon g 1 , 2 , HUIPeilin , FANGYan g CHENZhenmao 1

( 1.StateKe yLaborator y forStren g thandVibrationofMechanicalStructures , ShaanxiEn g ineerin gResearchCentreofNDT

andStructuralInte g rit yEvaluation , Xi'anJiaoton gUniversit y , Xi'an710049 , China ;

2.Ke yLaborator y ofNondestructiveTestin g , Fu j ianPol y technicNormalUniversit y , Fu q in g 350300 , China )

Abstract : Pol y eth y lene ( PE ) structures , whichp osesaseverethreattostructureinte g rit yandwouldleadto

structuralfailure.Therefore , itisim p erativetodetectandassesstheburieddefectsinPEstructuresthrou g h

effectivenondestructiveevaluationtechni q ues.Inthisp a p er , microwavetestin gandima g in goftheback-surface

defectandinclusioninPEstructureswereintensivel y investi g ated.Adirect-wavesu pp ressional g orithmbasedon

sin g ularvaluedecom p osition ( SVD ) was p ro p osedfor p roductionofhi g h- p recisionmicrowaveima g esofdefects.In

p arallel , twomicrowavep robesi.e. , thedouble-rid g edwave g uideandrectan g ularwave g uidewerecom p aredin

re g ardto q uantitativeevaluationofdefectshiddenwithinPEstructures.Thea pp licabilit y aswellasthesu p eriorit y

ofthe p ro p osedsi g nalfeatureofthemicrowavetestin g si g nalandSVDbaseddirect-wavesu pp ressional g orithmfor

ima g in g andassessmentofburieddefectsinPEstructureswasidentified.

Ke ywords : electroma g neticnondestructivetestin g ; microwavetestin g ; PEstructure ; burieddefect ; defectima g in g
聚乙烯( PE ) 材料高强、 高模、 轻质、 抗湿与抗腐 蚀性能好、 抗冲击性能优异, 不但在燃气管和给排水
管领域应用广泛 [ 1 ] , 而且适用于各种飞机翼尖整流
罩结构、 武装直升机与战斗机的壳体制造中 [ 2 ] 。作
收稿日期: 2023-07-06
基金项目: 国 家科技部 磁 约 束 核 聚 变 能 发 展 研 究 专 项 项 目 为管材与耐冲击材料, 聚乙烯结构在服役过程中易
遭受冲击、 腐蚀形成减薄缺陷, 在生产过程中易出现
( 2019YFE03130003 );国 家 自 然 科 学 基 金 项 目 ( 52177007 ,

52311540018 , 52107009 , 11927801 )
内部夹杂。背面材料减薄缺陷与内部夹杂缺陷统称
作者简介: 王若男( 2000- ), 女, 博士研究生, 主要研究方向为微波
为埋深缺陷。埋深缺陷一旦出现, 会对结构正常安
无损定量检测及损伤可视化定量评估, w2502209459@stu.x j tu.edu.cn
通信作者: 李 勇( 1978- ), 男, 博士, 教授, 主要研究方向为机 全服役造成极大的威胁。因此, 及时发现聚乙烯结
构内部的埋深缺陷并对其实施有效的无损检测对于
械结构无损定量检测及完整性评估, y on g .li@mail.x j tu.edu.cn
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2023年 第45卷 第9期
无损检测