[发明专利]金属板实际复杂缺陷磁声阵列导波散射成像方法

说明书

本发明提出一种金属板实际复杂缺陷磁声阵列导波散射成像方法，包括：采用可控发射方向EMAT作为激励换能器，采用全向EMAT作为接收换能器；每个可控发射方向EMAT都按预设的发射角度范围和角度步长激发导波，全向接收EMAT在每次有导波激发时都接收导波信号；利用导波信号走时筛选出构成散射组的发射EMAT和接收EMAT；根据散射组间距、发射角度和导波信号走时求解散射点位置和散射边方向；将得到的所有散射点按照各自的散射边方向进行曲线拟合，形成实际复杂缺陷的清晰轮廓图像。本发明能够对金属板的实际复杂缺陷进行高精度成像，对散射点位置和散射边方向的求解准确、运算速度快，对实际复杂缺陷的成像效率高。

技术领域

本发明涉及无损检测技术领域，特别涉及一种金属板实际复杂缺陷磁声阵列导波散射成像方法。

背景技术

金属板构件检测工程中，大多只能判断缺陷的有无并确定其位置，然而更重要的是获得缺陷的尺寸乃至轮廓形状等定量化的信息，这些定量信息是评价金属板结构健康状况、指导其维修和维护工作的重要依据。随着对金属板构件安全的要求日益严格，对金属板构件的检测已不能满足于常规的判断缺陷有无及获得缺陷当量尺寸层面，缺陷定量描述必须向缺陷轮廓形状描述、缺陷高精度成像、缺陷检测结果可视化方向发展。

相对于传统无损检测技术，超声导波具有衰减小、传播距离远、声场100％覆盖构件厚度、易于调节导波模态等特点，采用磁声阵列从多角度对阵列所包围区域进行导波检测，能够为缺陷的高精度成像提供更为丰富、准确的缺陷信息。然而，当导波遇到缺陷发生较强程度的散射时，散射的影响和作用占主导地位，散射作用会使传统导波成像方法重建的缺陷图像中产生较多赝像，造成检测盲区，严重影响了金属材料结构件的缺陷定位及成像精度。此外，实际缺陷的形状十分复杂，散射特征多种多样，几乎无法找到统一的模型去描述散射过程及提取散射特征。上述问题是制约电磁超声导波检测技术发展及缺陷成像质量的瓶颈问题。

发明内容

本发明旨在至少解决上述技术问题之一。

为此，本发明的目的在于提出一种金属板实际复杂缺陷磁声阵列导波散射成像方法，该方法能够对金属板的实际复杂缺陷进行高精度成像，对散射点位置和散射边方向的求解准确、运算速度快，对实际复杂缺陷的成像效率高。