合成孔径聚焦技术在超声衍射时差法缺陷长度定量中的应用研究

超声衍射时差法（Time of flight diffraction,TOFD）中由于探头具有一定声束宽度使得缺陷D扫描图像中存在甩弧现象,导致检测图像横向分辨率差,缺陷起始位置确定困难,长度定量误差大。为了提高缺陷长度定量精度,引入合成孔径聚焦技术（Synthetic aperture focusing technology,SAFT）,并建立D扫描图像SAFT数学模型。借助CIVA仿真软件,对长度范围为5.0~45.0 mm的9个矩形槽进行TOFD检测D扫描模拟,并利用SAFT对D扫描图像进行处理与重建,结果显示缺陷的有效衍射信号得到增强,甩弧现象减弱甚至消失;对于长度为5.0 mm的矩形槽,经SAFT处理后,缺陷定量误差为-0.4 mm。将该方法应用到长度分别为5.0 mm和40.0 mm的表面开口槽试验D扫描图像处理中,缺陷长度定量误差分别为0.4 mm和0.8 mm。研究结果表明,通过D-SAFT技术能够有效提高缺陷D扫描图像横向分辨率,实现缺陷长度精确定量。

基于SAFT提高TOFD检测缺陷长度定量精度的探讨

针对超声衍射时差（TOFD）方法中由于存在甩弧现象导致缺陷长度测量误差大的问题，借助CIVA仿真软件及合成孔径聚焦技术（SAFT），对长度范围5．0～45．0mm的9个矩形槽的D扫图像进行处理与重建。结果表明，D-SAFT处理技术能够有效降低干扰衍射信号的影响，使缺陷甩弧现象减弱甚至消失，缺陷最大测量误差由处理前的最大5．0mm降低至0．6mm。此外，对Farhang等人提出的变角度解卷积（ADD）结合SAFT方法（SAFTADD）在提高TOFD缺陷定量精度上的应用前景进行了展望。

电站金属材料超声相控阵检测缺陷长度定量研究

针对电站金属材料对接焊缝常见的根部焊接缺陷,设计加工了具有相应模拟缺陷反射体的对比试块,对缺陷长度进行相控阵检测定量研究。结果表明,在一定(满屏的80%)的扫查灵敏度下,采用绝对灵敏度法能较好地实现对缺陷长度的定量测量,并建议选用满屏的50%作为边界阈值进行缺陷长度的定量测量。测量根部未焊透缺陷时,测量误差随着缺陷实际长度的增加而减小,而测量根部裂纹缺陷时,测量误差与缺陷实际长度的变化无明显关系;缺陷高度越大,长度定量测量的正偏差误差越大。