[发明专利]一种粘接结构紧贴型脱粘缺陷无损检测方法

权利要求书

1.一种粘接结构紧贴型脱粘缺陷无损检测方法，包括充满了液体耦合介质的容器、粘接结构及超声换能器，液体耦合介质为水；粘接结构及超声换能器置于该容器中；粘接结构包括粘结界面及位于粘结界面两侧的上层介质及下层介质；超声换能器包括发射端超声换能器及接收端超声换能器；其特征在于：

将发射端超声换能器及接收端超声换能器置于粘接结构同一侧；

发射端超声换能器以第一临界角为入射角，发射入射超声纵波进入粘接结构内部，在上层介质中激励出横波；

上层介质中的横波到达粘结界面产生反射，接收端超声换能器以与入射角度相同的反射角接收来自粘结界面的界面反射波信号；

将发射端超声换能器及接收端超声换能器固定在超声C扫描平台上，调节发射端超声换能器与接收端超声换能器之间的水平距离至其声速轴线的交点处于粘接界面上，进而进行超声波斜入射C扫描检测；

以界面反射波信号的最大幅值为特征参量，制作超声波斜入射C扫描的检测图像，以粘接良好区界面反射波信号特征值平均值为基准值，若该检测图像中存在紧贴型脱粘缺陷，则该缺陷区界面反射波信号特征值大于基准值。

2.根据权利要求1所述粘接结构紧贴型脱粘缺陷无损检测方法，其特征在于：所述入射角的计算方法为：

式中：α为入射角度，°；

C₀为耦合介质水中超声波纵波速度，m/s；

C₁为上层介质中超声波纵波速度，m/s。

3.根据权利要求2所述粘接结构紧贴型脱粘缺陷无损检测方法，其特征在于：所述发射端超声换能器与接收端超声换能器之间的水平距离的计算方法为：

L＝h tanα+d tanβ (2)

式中：h是超声换能器表面中点到上层介质表面的垂直距离，mm；

d是上层介质厚度，mm；

β是上层介质中的横波折射角，°；

其中，β由下式确定：

式中：C₂是上层介质中的横波速度，m/s。

4.根据权利要求3所述粘接结构紧贴型脱粘缺陷无损检测方法，其特征在于：所述界面反射波信号被接收端超声换能器接收，设在某一检测点，接收到的界面反射波信号为：

v＝f(t) (4)

式中：v为接收到的界面反射波信号幅值，V；

t是超声波传播时间，s；

取v的最大值作为该检测点界面反射波信号特征值，记为V，即有：

V＝max(v) (5)

将发射端超声换能器及接收端超声换能器固定在超声波C扫描平台上，对粘接结构进行斜入超声C扫描；对于每一个检测点(x,y)，都有一个V值与之对应，即V是检测点(x,y)的函数，记为：

V＝V(x,y) (6)

以V值为特征值，制作超声波斜入射C扫描的检测图像，检测图像中像素的坐标对应于检测点的坐标，像素的颜色用V值表示；以粘接良好区的V值平均值为基准，若该检测图像中的某一区域粘结界面存在紧贴型脱粘缺陷，则该区域检测图像的V值大于基准值。