Page 58 - 无损检测2023年第九期

王若男, 等:

PE结构埋深缺陷的微波无损可视化检测

验中, 微波探头固定于由计算机控制的扫描台上, 对 微波探头的工作频段及探头尺寸如表1所示。为有
试件 进 行 二 维 平 面 扫 查, 扫 查 范 围 ( 长 × 宽) 为 效对比不同微波探头的检测能力, 针对各探头, 除设
200mm×200mm , 步长为2mm×2mm 。探头与 置不同工作频段外, 试验系统的其他参数均保持

PE 试件间的提离距离为 1.0mm 。试验系统中各 不变。

图2 微波检测 PE板件内部埋深缺陷的试验系统
表1 微波检测试验探头的工作频段及口径尺寸

双脊波导
项目 矩形波导
低频段 高频段

工作频段 11.0~26.5GHz 18.0~40.0GHz 26.5~40.0GHz

口径尺寸 / mm

试验所采用的 PE 试件如图3 ( a ) 所示, 其整体 图3中缺陷#8与#9模拟了 PE 板件内部的夹杂

尺寸( 长×宽×厚) 为200mm×200mm×25mm , 缺陷。为模拟 PE 结构埋深缺陷, 试验中设置未含
试件中预制缺陷的具体尺寸如图3 ( b ) 所示, 其中a 有缺陷的试件表面朝向微波探头。
和d 分别为缺陷边长以及直径, h 为缺陷深度。

图3 PE试件实物与结构尺寸
幅值曲线在整个扫频范围内明显低于
2 检测结果与讨论 处对应的S 11
无缺陷区域的检测频域信号。为进一步分析检测时
2.1 缺陷的原始成像 域信号, 提取扫频频带中S 11 参数的实部和虚部, 通
试验时, 首先将微波探头放置于缺陷#5中心, 过傅里叶逆变换获得微波检测时域信号如图 4 ( b )
拾取微波检测信号, 同时测量试件无缺陷区域对应 所示。由图4 ( b ) 可见, 缺陷处的微波检测时域信号
的检测信号用于对比分析, 得到的微波检测频域信 峰值略低于无缺陷区域对应的信号峰值。与无缺陷
号如图4 ( a ) 所示。由图4 ( a ) 可以观察到, 缺陷中心 区域相比, 缺陷处时域信号与时间采样点轴所围面
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2023年 第45卷 第9期
无损检测