Page 50 - 无损检测2025年第二期

试验研究
试验研究

DOI：10.11973/wsjc240429

陶瓷基黏接件超声检测缺陷信号的处理方法

李爱华，陈友兴，王召巴，李泽宙
（中北大学 信息与通信工程学院，太原 030051）

摘 要：采用超声脉冲反射法检测陶瓷基黏接件时，受试件厚度及复合材料特性影响，换能器
接收到的回波信号很微弱，容易被噪声信号掩盖，无法提取有效信息。为解决该问题，提出了一种
改进阈值函数降噪方法并进行降噪试验。试验结果表明，所提方法可有效改善软阈值函数的恒定
误差和硬阈值函数的不连续问题。相较于传统方法，所提方法对厚陶瓷基黏接件缺陷信号的处理
具有适用性，不仅可有效保留厚陶瓷基黏接件的超声缺陷信号，且去噪效果更理想，去噪后信号的
信噪比提升了约15%，噪声抑制比提升了约20%，且均方根误差最小，具有实际应用可行性。
关键词：改进阈值函数；小波阈值去噪；复合材料黏接件；超声检测

中图分类号：TB553；TN911；TG115.28 文献标志码：A 文章编号：1000-6656(2025)02-0020-06

Signal processing method for ultrasonic detection defects of ceramic-based adhesives

LI Aihua, CHEN Youxing, WANG Zhaoba, LI Zezhou
（School of Information and Communication Engineering, North University of China, Taiyuan 030051, China）
Abstract: When ultrasonic pulse reflection method is used to detect ceramic bonded parts, the echo signal will be weak
due to the thickness of the specimen and the characteristics of the composite material, which is easy to be covered by the
noise signal, and effective information cannot be extracted. To solve this problem, an improved threshold function noise
reduction method was proposed. The experimental results showed that the proposed method could effectively improve the
constant error of soft threshold function and the discontinuity of hard threshold function. Compared with the traditional
method, the proposed method can process the defect signal of thick ceramic-based adhesives.It has applicability, which
can not only effectively retain the ultrasonic defect signal of thick ceramic-based adhesives, but also has a better denoising
effect, the signal-to-noise ratio of the denoised signal is increased by about 15%, the noise suppression ratio is increased by
about 20%, and the root mean square error is minimal, which is feasible for practical application.
Key words: improved threshold function; wavelet threshold denoising; composite adhesive; ultrasonic detection

新型大厚度复合材料主要由陶瓷基复合材料和 此，需要对回波信号进行降噪处理 。
[5]
C/C复合材料黏接而成 [1-3] ，这种复杂的制备工艺容 小波阈值去噪算法是一种常用的去噪方法，该
易产生缺陷，因此需要对黏接件进行无损检测。超 方法使用软、硬阈值函数对噪声分量进行滤除。软
声检测技术是一种常用的检测方法 ，其根据超声 阈值函数存在恒定误差，容易丢失部分信号；硬阈值
[4]
回波信号的能量、波形及相位的改变对工件进行检 函数在阈值点处不连续，易导致去噪不彻底 。吴
[9]
测，而试件厚度过大会使回波信号的信噪比减小，因 安全等 [10] 提出了一种半软阈值函数，但未解决软、
硬阈值函数存在的问题。杜诗强等 [11] 引入了带指数
收稿日期：2024-09-04 参数的阈值估计器，解决了硬阈值函数不连续的问
基金项目：山西省自然科学基金（20210302124202）国家自然基 题，但仍存在恒定偏差。檀雪等 [12] 将指数函数引入
;
金联合基金重点支持项目（U23A20636）
到阈值函数中，改善了恒定误差，但仍存在信号有效
作者简介：李爱华（1999—），女，硕士研究生，主要研究方向为无
信息丢失的问题。马杭等 [13] 引入双参数调节方式，
损检测、信号处理与重建
使阈值函数调节变得更加灵活，但信号依然容易出
通信作者：陈友兴，chenyouxing@nuc.edu.cn
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2025 年 第 47 卷 第 2 期
无损检测