Page 65 - 无损检测2023年第十二期

“ 2023Evident 杯相控阵超声检测技术优秀论文评选”活动获奖论文

DOI : 10.11973 / ws j c202312007

相控阵超声检测缺陷识别与分类研究进展

刘春华 , 周长霖 , 陈晓辉 , 陈 钦 1 , 2
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( 1. 中国空气动力研究与发展中心 设备设计与测试技术研究所, 绵阳 621000 ;

2. 中国空气动力研究与发展中心 空气动力学国家重点实验室, 绵阳 621000 )

摘 要: 相控阵超声技术是近年来无损检测领域的重点研究方向之一, 已经取得了飞速发展,
其中基于相控阵超声成像的缺陷识别与分类是研究的热点之一。概述了相控阵超声无损检测的基
本原理, 介绍了具有代表性的缺陷识别与分类算法, 包括支持向量机、 人工神经网络、 遗传算法、 神
经进化算法和基于深度学习的算法。最后指出了现有缺陷识别与分类算法面临的挑战, 并结合实
际提出了相控阵超声缺陷识别与分类的发展方向。

关键词: 相控阵超声; 超声无损检测; 超声成像; 缺陷识别与分类

中图分类号: TG115.28 文献标志码: A 文章编号: 1000-6656 ( 2023 ) 12-0031-07

Research p ro g ressondefectreco g nitionandclassificationb y usin gp hased

arra y ultrasonictestin g

1
LIUChunhua , ZHOUChan g lin , CHENXiaohui , CHENQ in 1 , 2
1
1

( 1.Facilit yDesi g nandInstrumentationInstitute , ChinaAerod y namicsResearchand

Develo p mentCenter , Mian y an g 621000 , China ;

2.StateKe yLaborator y ofAerod y namics , ChinaAerod y namicsResearchand

Develo p mentCenter , Mian y an g 621000 , China )

Abstract : Phasedarra y ultrasonictechnolo gy isoneoftheke y researchdirectionsinthefieldofnondestructive

testin g inrecent y earsandhasmadera p iddevelo p ment , amon gwhichdefectreco g nitionandclassificationbasedon

ultrasonic p hasedarra y ima g in gisoneoftheresearchhots p ots.Thisp a p ersummarizedthebasicp rinci p lesof

ultrasonicp hasedarra ynondestructivetestin gandintroducedre p resentativedefectreco g nitionandclassification

al g orithms , includin g su pp ortvectormachines , artificialneuralnetworks , g enetical g orithms , neuralevolutionar y

al g orithms , andal g orithmsbasedondee plearnin g .Finall y , itp ointedoutthechallen g esofexistin gdefect

reco g nitionandclassificational g orithmsand p utforwardthedevelo p mentdirectionofultrasonic p hasedarra y defect

reco g nitionandclassification.

Ke ywords : p hasedarra yultrasonic ; ultrasonicnondestructivetestin g ; ultrasonicima g in g ; defectreco g nition

andclassification
相控阵超声检测具有高分辨率、 高灵敏度、 可视 焦和偏转聚焦, 能产生多样的超声波场 [ 2 ] 。同时相
性等优点, 可广泛应用于材料科学、 机械制造、 航空 控阵超声可以在检测位置实时生成图像, 实现检测
航天等领域 [ 1 ] 。与单个换能器相比, 相控阵超声通 的快速可视化, 降低了对检测人员的能力要求 [ 3 ] 。
过对同一探头内的不同阵元施加不同的延时法则, 相控阵超声通过波束控制, 捕捉损伤引起的声
拥有更加灵活的波束控制, 可以实现波束的偏转、 聚 波信号的变化, 从而实现被测物体的无损检测, 适用
于不同结构和材料的检测, 包括金属材料、 复合材料
热和防护材料等 。近年来, 相控阵超声无损检测
收稿日期: 2023-04-26 [ 4 ]
作者简介: 刘春华( 1986- ), 男, 硕士, 工程师, 主要从事特种设
已经从实验室探索迈向了工业应用, 并且取得了很
备检验与检测工作
好的效果。同时许多学者结合智能算法, 展开了相
通信作者: 陈 钦, chen q in@cardc.cn
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2023年 第45卷 第12期
无损检测