铝合金焊缝超声TOFD检测的信号特征

针对厚板铝合金焊接接头的检测，研究了超声衍射时间差法（TOFD）检测时的信号特征及衍射规律，并探讨了最佳检测工艺参数和缺陷测量精度。研究结果表明，缺陷尺寸的测量结果与真实值基本吻合。其研究为实际焊接接头的检测奠定了基础。     

基于图像线性化处理的超声TOFD检测缺陷定位方法

超声TOFD检测方法在厚大焊缝的检测中具有较强的优势,特别是对裂纹类的缺陷,其检出效率高。为满足工程现场检测的需要,开发了基于USB接口的便携式超声TOFD检测系统,利用该系统对含有不同尺寸的人工底面开口窄槽的铝合金试块进行了D扫描检测。同时利用提出的自动算法提取了焊缝区域并将该区域的图像进行了转换,解决了D扫描图像在纵向方向上的显示与焊件厚度之间非线性的关系。结果表明,处理后的图像便于缺陷深度测量,检测人员可根据线性关系直接估算出缺陷的深度和高度,提高了检测效率。     

奥氏体不锈钢焊缝超声TOFD检测中声波传播特性分析及其应用

由焊缝组织引起的声波衰减及散射严重影响奥氏体不锈钢焊缝的超声TOFD检测效果,这在无损检测方面是亟待解决的难题.文中分析焊缝中各角度检测声束形成的缺陷衍射波幅度及检测信号信噪比特征,揭示声波传播特性的影响因素.结果表明,不锈钢焊缝中的超声波传播具有明显的各向异性特征,柱状晶生长方向与声束入射方向的夹角对检测波衰减及散射具有显著影响;文中结合金相结构图建立焊缝组织模型进一步解释了声波传播各向异性的形成机理;并以此为基础提出一次波检测方法和二次波检测方法,获得了较好的检测效果.     

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.     

焊缝超声TOFD法探伤和定量新技术

超声TOFD(衍射时差)法是焊缝超声检测和缺陷定量很有发展前景的一种新技术。它有别于按脉冲回波幅度进行定量的常规技术，是靠入射纵波在缺陷端部产生的衍射波传播时差进行测深定高、可靠性甚高的方法，有A、D、B3种显示(即直角座标显示、焊缝纵断面显示、焊缝横断面显示)方式，探伤结果记录较直观和客观。根据最新欧洲标准(草案)DDENV583—6：2000的有关规定，介绍TOFD法的应用技术要领，企望该技术在国内NDT领域迅速推广应用。     

钢结构桥梁焊缝缺陷TOFD检测分析

针对超声衍射时差法（Time of flight diffraction, TOFD）,探头的纵波声场不能覆盖整个被检测焊缝空间,在被检测焊缝近表面存在很大范围的不敏感区的问题,提出了一种改进的超声TOFD法,即不敏感区缺陷检测法,该方法利用超声纵波在被检试件底面的反射,使得超声声场覆盖近表面区域,采用该方法对人工缺陷及焊接缺陷进行检测。结果表明,人工缺陷埋藏深度检测的平均误差为0.3 mm,焊缝中未熔合缺陷埋藏深度及横向位置检测的平均误差分别为0.6 mm和0.4 mm。所提出的不敏感区缺陷检测法能有效检测近表面缺陷,是常规TOFD法的延伸和补充。

     

焊缝超声TOFD法探伤和定量新技术(续)

6 TOFD数据解析 6.1 缺陷初析 对TOFD法检出的缺陷应至少描述以下特征：(1)缺陷在试件中的位置(X、Y座标)；(2)缺陷长度(△X)；(3)缺陷埋藏深度和自身高度(Z、△Z)；(4)缺陷类型(表面开口型、底面开口型、埋藏型）。     

X射线检测图像焊缝分割方法研究

本文通过对大量X射线焊缝检测图像的列灰度分布曲线的分析,设计了基于灰度梯度和灰度阈值的焊缝分割方法。经验证,该方法对于对比度较低的焊缝检测图像可以很好地分割出焊缝,而不会产生过度分割的问题,从而实现了焊缝区域的自动分割。     

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。     

超声TOFD法原理和标准介绍

介绍超声TOFD法用于焊缝缺陷检出、定位、定量的基本原理。TOFD法所采用的A、B、D三种显示为缺陷评价和结果记录提供了有效手段。还对世界上最先制订的TOFD法标准BS7706：1993的重要内容作了简要介绍。企望该新技术在国内迅速得到应用。     

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。     

不锈钢焊缝缺陷的超声相控阵扫描图像特征分析

采用超声相控阵检测方法对预制了夹杂和气孔缺陷的奥氏体不锈钢焊缝进行检测,分析了缺陷的相控阵图像与A扫描信号特征。试验采用的是超声相控阵扇型扫查方式,同时用深度定标方法对仪器参数进行了优化,对缺陷的位置及尺寸进行测量并获得了能够判断缺陷类型的图像特征和A信号特征。研究结果表明：超声相控阵方法不但适用于不锈钢焊缝的检测,且具备更大的检测范围及更丰富的检测信息;通过检测图像特征及相关的A信号特征能够对这2类缺陷的位置及类型进行有效评价。     

一种焊缝缺陷自动超声检测系统

给出了一种四通道焊缝缺陷自动超声检测系统HAUT-1的设计，实现方法，HAUT-1由磁吸附爬行器，扫查臂耦合剂自动输入系统，电机控制器，超声波发射，接收电路，高速数据采集电路，焊缝自动跟踪系统及控制计算机组成，可应用于厚度为10-100mm的平板，压力管道和压力容器筒体纵，环焊缝缺陷的自动检测，对HAUT-1的功能进行了介绍，给出了其主要技术指标，并对系统的构成，焊缝缺陷的自动检测方法及焊缝自动跟踪算法进行了分析与讨论，在φ1800mm，厚100mm的锅炉汽包窄间隙环焊缝上的检验结果表明，HAUT-1的检测结果与手工检测结果相同，并具有较好的检验精度，重复性及缺陷图像处理功能。     

一种基于超声TOFD法的近表面缺陷检测模式

针对常规超声TOFD法存在近表面检测盲区的问题,提出一种纵波三次反射的TOFDW检测模式.分析了TOFDW模式的声传播特性,并阐明了该模式的检测原理.通过人工缺陷检测,研究了该模式检测信号和图像特征及检测灵敏度和精度.对实际焊缝进行了检测,并通过破坏性试验对无损检测结果进行了验证.结果表明,TOFDW模式能够识别常规模...     

面状缺陷超声TOFD法信号和图像的特征与识别

针对铝合金厚板焊缝中易于出现的几种典型的面状缺陷,研究了其超声衍射时间差法（TOFD—time of flight diffraction）的检测特征,对获得的A扫描信号和B、D扫描图像的特征进行了分析和解释,并对B、D扫描图像进行了线性化处理。结果表明,结合A扫描信号和B、D扫描图像的特征,能够有效地对面状缺陷进行识别、定位和定量。线性化处理技术有效地提高了图像的时间分辨力,使面状缺陷的信号和图像的特征更明显,进而使定位定量更为精确。     

小波变换在薄膜表面图像信号降噪中的应用

目的：当前,以原子力显微镜为代表的扫描探针显微镜设备可以获取纳米尺度薄膜样品的表面图像,但这些图像存在不同程度的噪声,影响图像质量和信息判断。为了更准确获取这些薄膜表面状态,需要对薄膜样品表面图像数据和信息进行降噪处理。方法结合AFM等设备成像特点以及小波变换的时频局域性特点,在介绍小波变换基本理论和噪声来源分析基础上,提出了一种多层小波分解去噪算法。传统的信号理论是建立在傅里叶变换基础上的,而傅里叶变换作为一种全局性的变化,其有一定的局限性,无法同时表述信号在时域和频域的局部性质,而这些局部特征恰恰是非平稳信号性质最关键的部分。小波变换保留了窗口傅里叶变换局部化的优点,改变了窗口傅里叶变换窗口函数大小固定的缺点。结果原始图像信号的频率在0 Hz到4000 Hz都有分布。通过小波变换后,信号波形更光滑,频谱在500 Hz到2000 Hz之间分布。结论将小波变换应用于薄膜表面图像信号降噪中,通过实验证明通过小波变换可以有效去除信号中的噪声部分。