机械工程学报 ›› 2017, Vol. 53 ›› Issue (12): 52-59.doi: 10.3901/JME.2017.12.052
丛森1,2, 刚铁2, 张佳莹2
CONG Sen1,2, GANG Tie2, ZHANG Jiaying2
摘要:
通过Hamming窗加权方法设计了幅度加权调频编码激励信号,将这种新型的激励方法与TOFD (Time-of-flight diffraction) 检测方法相结合,综合提高了粗晶奥氏体不锈钢焊缝缺陷检测的时间分辨力、检测信噪比和缺陷定量定位精度,有效改善了粗晶焊缝超声检测中的难点问题。为分析设计的幅度加权调频编码激励信号的检测能力,针对奥氏体不锈钢母材试件和焊缝试件中的横孔缺陷,采用5 MHz探头分别进行了编码激励和常规激励的TOFD成像检测对比试验,结果表明:在相同的检测条件下,幅度加权调频编码激励可提高了图像和信号质量,使检测信号中的杂波和噪声得到抑制,缺陷上端和下端衍射波被准确区分,使各波形的时间宽度降低了30%,有效提高了TOFD检测的时间分辨力;获得的缺陷定位定量测量的平均相对误差为3.8%,较常规激励降低了47%,这种激励方法可在不提高激励电压和增益条件下,使不锈钢焊缝中缺陷检测的信噪比达16 dB以上,较常规激励平均提高了7 dB。