[发明专利]一种变厚度材料缺陷超声C扫检测方法

说明书

本发明涉及一种变厚度材料缺陷超声C扫检测方法，包括如下步骤：根据被检件的外形，规划探头的扫查路径，使探头到被检件表面的距离相同；根据被检件的超声衰减系数和厚度确定超声波探伤仪的检测灵敏度；对被检件进行超声C扫检测，得到被检件的C扫灰度图像；计算被检件C扫灰度图像不同厚度处的补偿值，对C扫灰度图像进行灰度值补偿处理，得到补偿后的C扫图，根据C扫图进行缺陷判定；所述补偿值按照如下公式进行计算：其中，k_x为补偿值，α为被检件的超声衰减系数，d_x为检测处的材料厚度，d₀为被检件最薄处的厚度。用本发明提供的方法检测变厚度复合材料具有准确性高和效率高的优点。

技术领域

本发明涉及复合材料技术领域，尤其涉及一种变厚度材料缺陷超声C扫检测方法。

背景技术

复合材料在航空航天等行业已广泛应用。目前，通常是采用超声C扫的方法来检测其中的分层、脱粘、孔隙等缺陷。该方法可将复合材料中缺陷的位置、大小等信息以直观的颜色显示在C扫图中。

复合材料构件大部分为变厚度结构。目前变厚度复合材料在超声C扫检测时通常采用将产品分段的方式进行检测，即检测时将复合材料根据厚度分成几段，厚度相近的部分采用同一检测灵敏度进行检测，且在采集C扫信号之前已经设置好了采集信号的阈值。但是，在采用分段的方法进行检测时，每次检测不同厚度部位时都需要重新调节检测dB值等参数，这就延长了产品的检测时间，大大降低了检测效率和可靠性；预先设置阈值使会使C扫信号为二值化的信号图像，使C扫信号损失很多有用的信息，在很大程度上降低了检测精度。

发明内容

(一)要解决的技术问题

针对现有分段检测方法在对变厚度复合材料的缺陷进行检测时存在的检测效率低、可靠性差的问题，本发明提供了一种新的检测方法，该方法可以检测变厚度复合材料中的分层、脱粘、孔隙等缺陷，无须频繁地更改检测dB值进行分段扫查具有检测效率高、可靠性好的优点。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，本发明提供了如下技术方案：

一种变厚度材料缺陷超声C扫检测方法，所述检测方法包括如下步骤：

(1)根据被检件的外形，规划超声发射探头和超声接收探头的扫查路径，使超声发射探头和超声接收探头在扫查时到被检件表面的距离相同；

(2)根据被检件的超声衰减系数和厚度确定超声波探伤仪的检测灵敏度；

(3)对被检件进行超声C扫检测，得到被检件的C扫灰度图像；

(4)计算被检件C扫灰度图像不同厚度处的补偿值，对C扫灰度图像进行灰度值补偿处理，得到补偿后的C扫图，根据C扫图进行缺陷判定；所述补偿值按照如下公式进行计算：

其中，k_x为补偿值，α为被检件的超声衰减系数，d_x为检测处的材料厚度，d₀为被检件最薄处的厚度。

优选地：在步骤(4)中，进行补偿处理时，将C扫灰度图像的每个像素点的像素值C_x乘以k_x，得到补偿后的C扫图。

优选地：在步骤(3)中，C扫灰度图像采用灰度显示，并使超声波探伤仪显示的穿透波波高幅值0～100％正比对应C扫灰度图像中0～255灰度值。

优选地：在步骤(2)中，采用如下方法确定检测灵敏度：

将超声发射探头和超声接收探头对准被检件厚度最薄处，调节超声波探伤仪的dB值，使得穿透波波高幅值为80％～100％，则该dB值为检测灵敏度。

优选地：所述检测方法为喷水式超声穿透法。