超声TOFD法检测信号相位识别技术

超声TOFD（time of flight diffraction,衍射时差）法检测信号中的相位信息是缺陷定性识别及定量测量的重要参量,但受检测系统影响,原始信号的相位特征不明显.针对传统维纳逆滤波解卷积技术在提高超声检测信号时间分辨力上的不足,采用一种基于谱外推的改进维纳逆滤波方法对超声TOFD法检测信号进行处理.分别采用传统及改进的维纳逆滤波技术对计算机仿真及缺陷实测信号进行处理,并将结果进行分析比较.结果表明,基于谱外推的改进方法能有效提高信号的时间分辨力,提取与缺陷形态相关的相位信息,从而为缺陷的定性识别及定量测量提供依据.     

TOFD技术在薄壁堆焊层裂纹缺陷检测中的应用

研究了薄壁堆焊层裂纹类缺陷的TOFD检测技术,讨论了裂纹类缺陷的TOFD检测特征,分析了不同角度探头和不同探头间距检测结果的影响。结果表明,TOFD技术可以检测到表面下3～10 mm内的垂直裂纹,结合A扫描信号和B,D扫描图像的特征,能够有效地对裂纹状缺陷进行识别、定位和定量,为堆焊质量评价提供可靠准确的依据。     

基于二维信息熵图像分割的缺陷识别方法

为了提高无损检测的工作效率及可靠性,研究超声图像中缺陷目标的自动识别方法.根据超声D扫描图像的特征,在背景杂波抑制及噪声抑制的基础上,采用基于KSW二维信息熵的阈值分割方法对图像进行二值化处理.结果表明,由于不能兼顾图像各处的细节信息,基于二维信息熵的全局阈值图像二值化方法会产生欠分割.当图像尺寸较大时,全局阈值方法会丢失许多像元数目不多的集群,造成小目标的漏检.基于二维信息熵的局部阈值法充分考虑了图像的局部区域特征,能有效地识别图像中的缺陷目标,从而提高缺陷检出率.     

焊缝超声TOFD检测信号及图像降噪技术研究

超声TOFD检测信号中混入的无关噪声常导致从检测图像中难以分辨缺陷特征。本研究通过小波包分解技术分析缺陷衍射波特征信号的时、频域分布特征,采用小波包统一阈值对超声TOFD检测信号进行降噪处理,对比软、硬阈值函数对检测信号的降噪结果。研究结果表明:采用软、硬阈值对长度10 mm、深度5 mm的裂纹缺陷信号降噪,其信噪比由原始的22.88 dB分别提高至186.66、176.65 dB,对长度28 mm、深度8 mm的夹杂缺陷信号降噪,其信噪比由原始的16.62 dB分别提高至33.74、28.16 dB;基于小波包软、硬阈值去噪后信号进行图像重构可有效抑制干扰条纹并提高缺陷特征图像的分辨力,而采用软阈值法几乎完全去除了原始超声TOFD检测图像中的噪声条纹。     

基于超声TOFD直通波及神经网络的近表面缺陷自动识别

针对超声TOFD存在近表面盲区及近表面缺陷自动识别分类的问题,提出了基于超声TOFD直通波及神经网络对近表面孔状缺陷识别分类的方法。在近表面缺陷检测信号的直通波部分选取多个关键点,揭示了各关键点幅度分布与近表面缺陷深度的关系,获得了用于近表面缺陷检测的幅度分布特征值,并将该特征值用于BP神经网络对缺陷识别分类。试验结果表明,该方法能够对铝合金板近表面孔状缺陷进行准确、有效的自动识别分类。     

信息熵在缺陷漏磁信号量化中的应用

缺陷漏磁信号的量化问题是漏磁信号研究领域中的一个重要方向.对缺陷漏磁信号进行FFT变换,根据变换后缺陷信号的幅值谱序列,对漏磁信号的信息熵进行了特征提取.利用提取的信号特征量,结合BP网络,完成了缺陷信号长度、深度的量化,量化精度分别达到了88.48%和84.17%.理论分析与试验研究证明了信息熵应用于漏磁信号量化过程...     

ASME法规对超声TOFD法的新规定第二部分:图像判读

介绍了ASME法规2006增补版有关TOFD技术的检测结果——图像判读要求。概述了TOFD识谱原理和缺陷定位定量法则;评析了22例焊接缺陷典型图谱。     

超声TOFD二次波检测技术在奥氏体不锈钢焊缝无损检测中的应用

由组织结构引起的声能衰减、散射、声束扭曲会使得奥氏体不锈钢焊缝的超声检测较为困难。分析了焊缝中超声波衰减及散射的各向异性特征及其影响因素,并提出了基于超声TOFD技术的二次波检测方法。通过调整探头间距改变焊缝目标区域的检测声束折射角,深入分析声束入射方向及晶粒生长方向对检测信号信噪比的影响。结果表明:检测波在奥氏体不锈钢焊缝中的传播呈现明显的各向异性特征;当检测声束与柱状晶生长方向成较小夹角时,可获得较高的检测信号信噪比。因此,当探头置于焊缝余高侧时,为获得较小的检测声束与柱状晶生长方向间的夹角,采用基于超声TOFD技术的二次波检测方法可提取焊缝中缺陷的衍射波特征信号。     

用超声衍射时差法对焊缝缺陷定性表征

采用超声衍射时差法（TOFD）检测焊缝中大量的缺陷，分析各类典型缺陷的响应特征，总结用TOFD技术对缺陷定性的方法，并与普通超声波检测结果进行对比。较之普通超声波检测，TOFD法直观，信息量大，对人员的依赖性低且定性准确。     

超声TOFD方法在管道弯头检测上的应用

讨论了超声TOFD检测管道弯头的可行性,制定了弯头TOFD检测工艺方法。对不同类型缺陷的TOFD检测图像特征进行了分析和解释,利用这些特征能够有效地对缺陷进行分类,确定缺陷的性质,并可实现缺陷的定量检测。     

TOFD检测中变形波信号和非相关信号的识别

TOFD检测技术的难点之一是图谱识别和判读。针对TOFD检测图谱中的变形波信号进行了时差计算,并结合检测实例进行了展示和分析,以排除变形波和其它非相关信号的影响,从而正确识别和测定缺陷,避免误判。     

超声TOFD检测读谱

介绍国际法规中有关超声TOFD检测的图谱识别和显示评定要求,包括检测原理图谱、定位定量图谱、典型焊接缺陷识别和表征图谱,以及图像自身质量判定比照图谱。掌握TOFD读谱识谱基本功,是遵循法规标准、掌握承压设备焊接接头TOFD检测诊断技术的瓶颈。     

扰动磁场检测技术中裂纹磁场信号的反演

依据试验数据和有限元仿真结果,分析了裂纹缺陷特征与扰动磁场分布的关系,总结出交流场检测技术中磁信号裂纹尺寸反演的基本规律。借助于B_x扰动磁场信号形状与裂纹缺陷特征之间的相似性,建立了二维表面缺陷形状的反演算法。     

钢制对接焊缝内部缺陷类型的超声TOFD-D扫描图像表征

本研究针对对接焊缝常见缺陷的超声TOFD-D扫描图像,通过对比分析获得可用于识别缺陷类型的图像特征;结合检测信号特征,识别焊缝常见缺陷的类型。研究结果表明:超声TOFD-D扫描图像与缺陷几何形状密切相关,可用于表征缺陷类型;焊缝常见缺陷如侧壁未熔合、根部未焊透、气孔、裂纹的D扫描图像特征体现在条纹现状、抛物线开口方向及端部曲率,基于这些图像特征可识别缺陷类型;此外,将超声TOFD-D扫描图像特征与超声TOFD检测信号特征相结合可进一步提高对缺陷类型的识别能力。     

基于合成孔径聚焦的不锈钢焊缝超声TOFD检测技术

奥氏体不锈钢焊缝受粗大柱状晶组织的影响,其焊缝的超声TOFD检测信号信噪比低、扫描图像模糊,缺陷检测容易误判或漏检。为提高检测信号信噪比及扫描图像分辨力,引入合成孔径聚焦算法对超声TOFD-D扫描采集的A信号进行处理,并分析了变迹窗对处理后检测信号信噪比的影响。研究表明,通过优化选择变迹窗可提高检测信号的信噪比和缺陷的D扫描图像分辨力,有效地增强了超声TOFD检测技术对奥氏体不锈钢焊缝的检测能力。     

焊接接头中偏心缺陷的TOFD检测

针对采用TOFD技术检测焊缝缺陷时,缺陷偏离焊缝中心的技术难点,先从理论上研究了TOFD检测声场的覆盖特点,归纳了偏心缺陷对TOFD检测的影响。通过相关试验,对比了非平行扫查以及平行扫查的TOFD检测结果,得出可通过结合非平行扫查、平行扫查以及偏心非平行扫查的方法来确定偏心缺陷的结论。     

TOFD检测中采用二次波评定近扫查面缺陷尺寸的方法

在TOFD检测过程中,因直通波宽度而产生的近扫查面盲区对检测影响很大。为精确定量位于近扫查面盲区的缺陷,制作了人工缺陷试块,对其采用常规TOFD以及TOFD二次波分别进行扫查。对比两种扫查方式所得TOFD图像可见,常规TOFD技术对近扫查面缺陷极易漏检且无法定量,而利用TOFD二次波扫查方式得到的图像能够显著分辨出缺陷并能精确定量,因此可弥补常规TOFD检测中对近扫查面缺陷检出能力的不足。     

一种基于小波包和PCA的超声缺陷识别方法

在超声检测中，对缺陷进行定性分析是无损检测与评价的关键内容。本研究提出一种对缺陷类型进行分类的检测方法，通过对不同类型的缺陷波信号进行特征量提取，实现对缺陷的类型识别。首先使用空气耦合超声检测系统采集无缺陷信号与3种不同类型的缺陷波信号，提取信号的时域无量纲参数和小波包能量系数组成多维特征向量；然后使用主成分分析法（Principal component analysis，PCA）对多维特征向量进行降维处理得到特征融合量；最后输入BP神经网络系统进行缺陷类型的分类，并与未经过PCA处理的测试结果进行对比分析。实验结果证明，经过PCA处理的测试结果准确率更高，测试时间更短。     

TOFD技术在特殊结构焊缝检测中的应用

叙述了TOFD技术的工作原理。在蜗壳焊缝试板及焊缝检测中将超声波和射线检测技术进行了对比。焊缝的缺陷解剖试验表明,TOFD技术能检出常规超声和射线检测方法难以检出的平面状缺陷,对气孔、夹杂等体积状缺陷的检测结果与实际解剖结果有出入。鉴于TOFD技术缺陷检出率高,对面状缺陷灵敏、不受方向性限制、检测速度快、扫描图显示直观并且无辐射等优点,因此在石化装置等在役特种设备的安全评定中具有很好的推广价值。     

TOFD检测技术在球罐检验中的应用

介绍TOFD技术在球罐焊缝检测中的要求,对TOFD检测仪器的调校方法和实际检测中的各项参数的设置进行了分析,举例说明TOFD检测技术与常规检测方法对不同缺陷检测灵敏度的差异,从而验证了TOFD检测技术在球罐检测中的可靠性。