[发明专利]一种基于超声位置信号检测蜂窝夹层结构的缺陷识别方法

说明书

本发明属于航空宇航、交通、建筑及无损检测等技术领域，涉及一种基于超声位置信号检测蜂窝夹层结构的缺陷识别方法。本发明提出了一种基于超声位置信号的缺陷判别方法，根据每个检测位置区域的超声位置信号的整体变化规律，可以非常直观地进行缺陷判别，清晰地确定缺陷引起的超声信号变化，进而进行缺陷的判别，显著简化了缺陷的判别难度，更加有利于缺陷的判别，从而显著提高了缺陷判别的准确性和缺陷检出率，减少缺陷误判率。

技术领域

本发明属于航空宇航、交通、建筑及无损检测等技术领域，涉及一种基于超声位置信号检测蜂窝夹层结构的缺陷识别方法。

背景技术

超声检测是目前蜂窝夹层结构的主要检测方法，主要是根据换能器接收来自被检测蜂窝结构的时域超声信号进行缺陷判别，采用超声信号的A(t)幅值-时间t显示方式，利用换能器在各个位置点接收到超声反射信号或者穿透超声信号的幅值A(t)，依据仪器所显示的超声信号的幅值A(t)判别当前检测位置点对应的蜂窝结构内部胶接界面是否存在缺陷。

目前的超声检测技术主要不足是：一次在仪器屏幕上只能显示和观察到当前点的超声信号及其幅值A(t)，当换能器移到新的检测位置时，上个检测位置点的超声信号随之消失，而由于蜂窝结构中，换能器在蜂窝壁和蜂窝格位置对应的超声信号会发生变化，而缺陷的存在也会引起超声信号会发生变化，从而造成在仪器屏幕显示的超声信号总处于不断的跳动和变化中，超声信号的判读性不直观，不利于检测人员进行检出缺陷的判别，从而增加了缺陷判别的难度，也容易引起蒙皮-蜂窝芯间缺陷的误判。

发明内容

本发明的目的是针对蜂窝夹层结构的超声无损检测，提出一种基于位置-超声信号检测蜂窝夹层结构的缺陷识别方法，提高缺陷判别的准确性，减少缺陷的误判，提高缺陷检出率。

本发明的技术解方案是，检测系统由换能器、超声单元、信号处理单元、定位单元、显示单元构成，其中：

换能器用于发射和接收超声波信号，选择与超声单元相匹配的换能器，根据被检测蜂窝结构和超声检测模式选择换能器的声束特性；

超声单元用于发射和接收超声信号，选择与换能器相匹配的超声单元，当选用超声反射法检测时，超声单元与换能器带宽特性匹配，确保检测表面检测盲区不大于两个复合材料铺层厚度；

信号处理单元用于获取每个检测位置点的超声信号u(t)及其幅值信号A(t)，其分辨率不小于12bit，信号采取频率不低于100MPS；

扫描单元用于控制换能器对蜂窝结构进行扫描检测，并获取换能器在扫查过程中每个行扫描或者列扫描检测点的位置坐标信号P(x,y)，扫描单元选用具有手动或自动扫描方式的扫描机构；

显示单元用于显示超声信号u(t)的幅值A(t)与位置坐标信号P(x,y)之间的关系曲线，即用于显示A(t)＝F[P(x,y)]曲线，P(x,y)为幅值信号A(t)所对应的位置坐标信号，F为A(t)随P(x,y)变化的函数，

根据显示单元显示的检测点的位置座标信号P(x,y)与超声信号的幅值信号A(t)之间的关系曲线进行缺陷判别：

1)参考位置座标信号P(x,y)与超声信号的幅值信号A(t)之间的关系曲线的获取方法

a)连接检测系统，并通过超声单元和信号处理单元设置超声信号增益、电子闸门、扫描速度和扫描步进等参数，使显示单元中能够清晰地观察到来自蜂窝结构中蒙皮-蜂窝芯的超声信号，且使其幅值不小于显示单元中的显示屏幕的50％，使来自蜂窝结构中蒙皮-蜂窝芯的超声信号A(t)的幅值信号位于所设置的信号闸门内；