碳纤维增强型复合材料分层缺陷的中频涡流C扫描成像检测

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作者 王楠 何存富 +2 位作者 刘秀成 梁雪斌 李鹏 《北京工业大学学报》 北大核心 2025年第8期897-907,共11页

碳纤维增强型复合材料(carbon fiber reinforced polymer, CFRP)在制备和服役过程中容易诱发多种损伤,其中分层缺陷对材料的潜在破坏性最大。针对CFRP中分层缺陷的检测问题,采用涡流C扫描检测技术对碳纤维复合材料板内分层缺陷进行可视... 碳纤维增强型复合材料(carbon fiber reinforced polymer, CFRP)在制备和服役过程中容易诱发多种损伤,其中分层缺陷对材料的潜在破坏性最大。针对CFRP中分层缺陷的检测问题,采用涡流C扫描检测技术对碳纤维复合材料板内分层缺陷进行可视化成像。基于成像结果,建立数学统计模型对缺陷面积进行重构,通过分析不同阈值对重构效果的影响以实现涡流对分层缺陷面积检测精度的量化评估。在此基础上,研究缺陷埋深与不同方向涡流特征曲线的变化规律,揭示涡流对板内分层缺陷深度的检测能力。试验结果表明,建立的中频(小于1 MHz)涡流C扫描成像系统可以实现CFRP板内最小直径5 mm、埋深0.5 mm分层缺陷的三维成像与定量评估。研究工作为碳纤维复合材料板内分层缺陷的无损检测与评估提供了一种可行思路。 展开更多

关键词 碳纤维增强型复合材料 分层缺陷 涡流 c扫描成像 缺陷面积 深度

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涡流阵列检测修正C扫描成像技术研究 被引量：8

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作者 刘波 罗飞路 侯良洁 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2011年第8期1172-1177,共6页

基于涡流阵列无损检测平台和涡流阵列传感器,简单介绍了涡流阵列C扫描成像过程。针对涡流阵列C扫描成像方法中线圈单元点扩展函数卷积效应导致缺陷图像模糊和图像中裂纹位置与实际裂纹所在位置存在位置差等问题,利用涡流阵列特征提取方... 基于涡流阵列无损检测平台和涡流阵列传感器,简单介绍了涡流阵列C扫描成像过程。针对涡流阵列C扫描成像方法中线圈单元点扩展函数卷积效应导致缺陷图像模糊和图像中裂纹位置与实际裂纹所在位置存在位置差等问题,利用涡流阵列特征提取方法和图像分割、边缘提取、细化处理等图像处理方法,提出了可以较为准确反映裂纹位置、长度、方向等特征信息的涡流阵列修正C扫描成像。成像结果验证了算法的正确性和在涡流无损检测中的优势。 展开更多

关键词 涡流阵列 修正c扫描成像 特征提取 边缘提取 细化

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焊接缺陷的超声C扫描成像 被引量：5

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作者 刘德镇 魏星 周艳华 《焊接学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1999年第2期77-83,共7页

应用宽视场脉冲超声显微镜（ＷＦＰＳＡＭ）对所制备的典型焊接缺陷试样进行Ｃ扫描成像试验。结果表明：利用超声显微镜的Ｃ扫描功能，可以获得焊接缺陷在不同深度层面上的二维声学图像。从所显示的二维图像上可以直观地看到在一定深度... 应用宽视场脉冲超声显微镜（ＷＦＰＳＡＭ）对所制备的典型焊接缺陷试样进行Ｃ扫描成像试验。结果表明：利用超声显微镜的Ｃ扫描功能，可以获得焊接缺陷在不同深度层面上的二维声学图像。从所显示的二维图像上可以直观地看到在一定深度层面上焊接缺陷的形状、位置、分布及取向。根据缺陷图像和所选择的扫描参数可以得到缺陷在层面各个方向上的尺寸，包括长度、宽度及单个分散缺陷的大小，密集缺陷的分布范围等。利用计算机图像处理技术或几何作图法将不同深度层面上的Ｃ扫描图像进行叠加，便可以得到试样的三维声学图像，从而可以得到缺陷的立体图像、三维尺寸和空间分布，为焊接结构安全评定中的断裂力学计算提供了准确的依据。 展开更多

关键词 超声c扫描成像 焊接缺陷 超声显微镜 安全评定

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基于TMR传感器的脉冲涡流C扫描成像技术研究 被引量：3

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作者 李兴邦 叶志浩 +2 位作者 罗宁昭 李绍利 张尧 《电子测量与仪器学报》 CSCD 北大核心 2022年第8期105-113,共9页

针对直线结构的阵列探针存在探针越远离线圈内径位置,存在相同位置缺陷的差分信号峰值越小的问题,提出了基于TMR传感器在同一激励线圈内半圆弧“等横向间距”布置的方法,并设计了一款新型脉冲涡流C扫描成像装置。研究结果表明,对于铜板... 针对直线结构的阵列探针存在探针越远离线圈内径位置,存在相同位置缺陷的差分信号峰值越小的问题,提出了基于TMR传感器在同一激励线圈内半圆弧“等横向间距”布置的方法,并设计了一款新型脉冲涡流C扫描成像装置。研究结果表明,对于铜板不同形状的缺陷,通过C扫描并对扫描结果进行折算和阈值分割后绘制的等高线图能够很好地复现缺陷的形状,成功实现了铜板不同形状缺陷的二维成像,进而验证了该方法的有效性和可行性。 展开更多

关键词 TMR传感器 脉冲涡流 铜板 缺陷检测 c扫描成像

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基于声场特征和C扫描图像的棒材缺陷定量评价

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作者 董明 田辉 +3 位作者 马宏伟 陈渊 曹现刚 万翔 《电子学报》 北大核心 2025年第4期1212-1220,共9页

缺陷定量评价是无损检测领域研究的重点,超声波的扩散导致C扫描图像边缘模糊,影响缺陷定量精度.为了提高棒材缺陷定量的准确性,提出了基于声场特征和C扫描图像的棒材缺陷定量评价方法 .基于多元高斯声束模型,根据超声波在曲面界面的传... 缺陷定量评价是无损检测领域研究的重点,超声波的扩散导致C扫描图像边缘模糊,影响缺陷定量精度.为了提高棒材缺陷定量的准确性,提出了基于声场特征和C扫描图像的棒材缺陷定量评价方法 .基于多元高斯声束模型,根据超声波在曲面界面的传播规律,建立了水浸条件下棒材内部的声场模型,仿真得到棒料内部的声场分布,提取缺陷所在目标平面的声场特征值.以尼龙棒为研究对象,对含有不同深度、不同直径平底孔的尼龙棒试件进行超声C扫描成像,提取C扫描图像的特征值.建立数据集并训练随机森林回归模型,利用训练后的回归模型对测试集进行预测,得到的平底孔尺寸值比6 dB下降法的结果更接近于标准值,对于1.5 mm平底孔的定量误差为19.33%,下降了27.34个百分点.对含有自然缺陷的尼龙棒试件进行定量评价,结果表明该方法能够准确得到尼龙棒自然缺陷的尺寸信息. 展开更多

关键词 多元高斯声束模型 缺陷定量 c扫描成像 随机森林回归 棒料

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电厂锅炉小径管的超声波C/A扫描成像技术

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作者 张春雷 史冬云 杜好阳 《中国电力》 CSCD 北大核心 2003年第12期91-94,共4页

为对电厂锅炉小径管进行性能评价,研制了用于电厂锅炉小径管的超声C/A扫描成像装置。人工试块的检测结果表明,该系统可综合A扫描和C扫描的特点,实现缺陷的判断和识别。

关键词 电厂 锅炉 小径管 超声波 c/A扫描成像技术

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厚截面CFRP孔隙超声脉冲反射检测方法 被引量：2

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作者 陈越超 杨辰龙 +1 位作者 周晓军 郑慧峰 《振动．测试与诊断》 EI CSCD 北大核心 2016年第3期425-431,599,共7页

目前对碳纤维复合材料(carbon fiber reinforced plastic,简称CFRP)孔隙缺陷超声检测识别的研究主要以薄板型CFRP为对象,针对厚截面CFRP孔隙缺陷检测的需要,提出了基于超声脉冲反射背散射信号处理的孔隙缺陷识别方法。背散射信号特征分... 目前对碳纤维复合材料(carbon fiber reinforced plastic,简称CFRP)孔隙缺陷超声检测识别的研究主要以薄板型CFRP为对象,针对厚截面CFRP孔隙缺陷检测的需要,提出了基于超声脉冲反射背散射信号处理的孔隙缺陷识别方法。背散射信号特征分析结果表明,背散射信号由材料近表面共振结构噪声、信号指数型衰减成分、孔隙的反射和散射信号以及随机噪声组成。为得到孔隙的反射和散射信号,首先,利用提升小波变换良好的去噪能力除去背散射信号中的随机噪声;其次,设计低通滤波和自适应滤波分别除去信号中的共振结构噪声和衰减成分。对实验信号的处理结果表明,上述处理方法可以有效去除相应信号成分。在此基础上进一步提出了背散射信号幅值C扫描成像方法,将该成像方法应用于厚截面CFRP孔隙缺陷识别,可以有效识别试块中的含孔隙区域。 展开更多

关键词 背散射信号 滤波 孔隙识别 厚截面碳纤维复合材料 c扫描成像

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微小缺陷回波信号的成像方法研究 被引量：2

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作者 沙正骁 刘元钰 +3 位作者 梁菁 曾甘露 何方成 陆铭慧 《压电与声光》 CAS 北大核心 2021年第5期640-645,共6页

针对金属中微小缺陷在超声检测时回波信号较弱,利用时域回波信号对微小缺陷试块进行C扫描成像时图像噪声较大且信噪比较低的问题,借鉴医学超声影像领域中的背散射积分诊断技术,提出了一种通过计算缺陷回波信号的功率谱(PSD)和频域背散... 针对金属中微小缺陷在超声检测时回波信号较弱,利用时域回波信号对微小缺陷试块进行C扫描成像时图像噪声较大且信噪比较低的问题,借鉴医学超声影像领域中的背散射积分诊断技术,提出了一种通过计算缺陷回波信号的功率谱(PSD)和频域背散射积分(IBS)来表征微小缺陷的方法。在使用IBS对试块进行成像后发现成像的信噪比较时域成像有显著的提高,但图像出现了明显的网格化。对此提出了使用频域背散射补偿积分(IBSC)和频域背散射全宽带积分(IBSF)成像的两种改进降噪方法。实验结果表明,这两种改进的成像方法均能在保持成像具有较高信噪比的条件下抑制图像的网格化,但IBSC的计算量远小于IBSF,更适用于金属中微小缺陷的成像检测。 展开更多

关键词 微小缺陷 c扫描成像 功率谱 背散射积分 信噪比

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铝面板泡沫夹芯结构材料脱粘缺陷的超声脉冲多次反射法检测 被引量：1

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作者 肖轲迪 吴君豪 +2 位作者 罗明 支凡 张颖 《宇航材料工艺》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期77-82,共6页

针对铝面板泡沫夹芯结构材料脱粘缺陷的检测问题,开展了超声脉冲多次反射法检测技术研究。分析了超声脉冲多次反射法的检测原理,制作了人工模拟缺陷试样,进行了自动检测C扫描成像,通过灰度点数量统计方法分析和优化了缺陷识别的结果。... 针对铝面板泡沫夹芯结构材料脱粘缺陷的检测问题,开展了超声脉冲多次反射法检测技术研究。分析了超声脉冲多次反射法的检测原理,制作了人工模拟缺陷试样,进行了自动检测C扫描成像,通过灰度点数量统计方法分析和优化了缺陷识别的结果。研究结果表明,超声脉冲多次反射法能有效检出铝面板泡沫夹芯结构材料中的脱粘缺陷,为材料研制和质量评估提供依据。 展开更多

关键词 超声脉冲多次反射法 铝面板泡沫夹芯结构材料 脱粘缺陷 c扫描成像

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基于以太网的多路超声波自动检测系统 被引量：3

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作者 苗长云 罗统荣 白华 《天津工业大学学报》 CAS 北大核心 2016年第1期43-49,共7页

针对大型工件的超声检测中对检测人员的要求高、检测效率低、易发生误检和漏检等问题,设计了一种基于以太网的多路超声波自动检测系统,采用FPGA和ARM设计系统的硬件,采用VHDL语言设计了FPGA的软件,采用C语言设计了ARM的软件,采用UDP/IP... 针对大型工件的超声检测中对检测人员的要求高、检测效率低、易发生误检和漏检等问题,设计了一种基于以太网的多路超声波自动检测系统,采用FPGA和ARM设计系统的硬件,采用VHDL语言设计了FPGA的软件,采用C语言设计了ARM的软件,采用UDP/IP协议设计了上位机与多路超声波自动检测终端的通信软件,利用Lab VIEW软件设计了系统的上位机软件.实验结果表明:该系统能够实现对大型工件的远程超声自动检测、C扫描图像实时显示、缺陷定位等功能,具有精度高、检测效率高、操作方便等优点. 展开更多

关键词 自动探伤 缺陷定位 以太网 ARM+FPGA c扫描成像 超声波检测

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活塞镶圈结合质量的快速超声检测方法 被引量：1

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作者 齐子诚 裘信国 +1 位作者 乔日东 唐盛明 《兵器材料科学与工程》 CAS CSCD 北大核心 2015年第3期123-127,共5页

针对活塞毛坯在机加工后存在内部镶圈松动、结合层开裂的实际问题,设计并研制了一套镶圈结合质量快速超声检测系统。检测原理是:设计专门叶片式探头,采用超声穿透检测方式对活塞镶圈上、下结合质量进行扫描,采集透射超声波能量特征值,... 针对活塞毛坯在机加工后存在内部镶圈松动、结合层开裂的实际问题,设计并研制了一套镶圈结合质量快速超声检测系统。检测原理是:设计专门叶片式探头,采用超声穿透检测方式对活塞镶圈上、下结合质量进行扫描,采集透射超声波能量特征值,结合实验和理论推导建立结合质量与声衰减关系模型,实现结合质量的表征,并同步采集检测位置信号进行结合质量图形化重构。结果表明,该系统具有更高的检测精度,适用于直径≤220 mm的各种活塞成品检测。 展开更多

关键词 复合材料活塞 镶圈检测 结合质量 c扫描成像 叶片状探头

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基于软闭环控制的寄生式超声自动检测方法

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作者 王玉国 张书增 +1 位作者 童林军 张晨盺 《铁道科学与工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2012年第2期125-128,共4页

基于多轴联动的数控机床研制一套寄生式超声自动检测系统。利用串口通信实现数控机床的计算机运动控制,针对CNC开环控制在位置反馈上存在的不足研究了一种寄生式的实现途径;利用超声回波的能量特征值设计运动采集同步实验,采集不同行程... 基于多轴联动的数控机床研制一套寄生式超声自动检测系统。利用串口通信实现数控机床的计算机运动控制,针对CNC开环控制在位置反馈上存在的不足研究了一种寄生式的实现途径;利用超声回波的能量特征值设计运动采集同步实验,采集不同行程及速度条件下某位移所需时耗,根据B样条曲面重建的方法建立数控机床的运动特性模型,并通过曲面插值实现数控机床的软闭环控制,最后对该系统进行C扫描成像实验。研究结果表明:该系统与目前普遍采用的超声自动系统相比,具有开发周期短、成本低的优点。 展开更多

关键词 软闭环控制 超声检测 寄生式系统 c扫描成像

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基于涡流阵列技术的活塞燃烧室检测系统研制 被引量：2

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作者 陆英豪 倪培君 齐子诚 《兵器材料科学与工程》 CAS CSCD 北大核心 2020年第3期127-132,共6页

针对大马力发动机活塞复杂形状燃烧室表面及近表面缺陷快速无损检测需求,研制一套基于涡流阵列技术的无损检测系统。从涡流阵列检测系统结构设计、系统集成、应用验证等方面介绍该系统。通过PLC控制机械结构运动,实现工件与涡流阵列探... 针对大马力发动机活塞复杂形状燃烧室表面及近表面缺陷快速无损检测需求,研制一套基于涡流阵列技术的无损检测系统。从涡流阵列检测系统结构设计、系统集成、应用验证等方面介绍该系统。通过PLC控制机械结构运动,实现工件与涡流阵列探头的相对旋转,快速采集活塞燃烧室表面涡流信号并将其转换成数字信号,经过软件处理后形成C扫描图像,显示缺陷的形状及位置。结果表明:系统在24 s内可实现对某型号大马力发动机活塞燃烧室表面的检测,有效检出5 mm×0.12 mm×0.2 mm(长×宽×深)的表面缺陷,具有检测效率高、准确度好、成像直观等优点。 展开更多

关键词 活塞 燃烧室检测 涡流阵列 c扫描成像

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复杂型面构件超声检测中机械回程误差的修正方法

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作者 张荣繁 倪培君 +2 位作者 郭智敏 杨卓琳 付康 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第8期2432-2440,共9页

针对复杂型面构件超声自动检测过程中,机械系统各轴回程误差对探头位姿精度、成像质量及检测灵敏度影响的问题,研究了回程误差的识别与路径修正方法,提出一种利用C扫描图像错位锯齿量分析的回程误差测量方法。通过平面试块和棒材试块边... 针对复杂型面构件超声自动检测过程中,机械系统各轴回程误差对探头位姿精度、成像质量及检测灵敏度影响的问题,研究了回程误差的识别与路径修正方法,提出一种利用C扫描图像错位锯齿量分析的回程误差测量方法。通过平面试块和棒材试块边界线单轴为主运动的C扫描成像中错位锯齿量,建立与各轴回程误差值的关系;研究利用运动学逆解实现扫描点位关节变量和探头位姿的修正方法。通过某型号复杂型面构件试块进行路径修正前后的对比扫描实验,从成像质量、图元错位情况及检测灵敏度方面验证了该方法的有效性。 展开更多

关键词 超声检测 c扫描成像 回程误差 路径修正

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基于空气耦合式超声波的锯材节子缺陷检测 被引量：5

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作者 蒋昊 蔺陆军 +2 位作者 郑红平 周德全 方益明 《木材工业》 北大核心 2019年第1期46-49,共4页

针对锯材的节子缺陷,基于空气耦合式超声波的传输系数与待测样本密度之间的关系,探索了空气耦合式超声波的节子缺陷检测新方法,并采用自行研制的空气耦合式超声波检测仪对杉木锯材试样进行检测,结果表明,空气耦合式超声波技术不仅能检... 针对锯材的节子缺陷,基于空气耦合式超声波的传输系数与待测样本密度之间的关系,探索了空气耦合式超声波的节子缺陷检测新方法,并采用自行研制的空气耦合式超声波检测仪对杉木锯材试样进行检测,结果表明,空气耦合式超声波技术不仅能检测出锯材表面可见的节子缺陷,也可以有效检测不可见的内部节子缺陷。 展开更多

关键词 空气耦合式超声波 木材无损检测 节子缺陷 c扫描成像

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基于统计法纹理描绘子的超声图像分割算法 被引量：2

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作者 田密 韩军 +2 位作者 吴飞斌 龙晋桓 黄惠玲 《中国测试》 CAS 北大核心 2020年第8期121-125,共5页

超声C扫描成像中经常存在成像对比度低边缘模糊不清等现象,从而导致图像分割不完整。针对该问题,提出基于统计法纹理描绘子的图像分割算法。基于单晶探头C扫描成像中采样点之间声束重叠的特点,首先进行超声声束分析并且选取声束重叠数据... 超声C扫描成像中经常存在成像对比度低边缘模糊不清等现象,从而导致图像分割不完整。针对该问题,提出基于统计法纹理描绘子的图像分割算法。基于单晶探头C扫描成像中采样点之间声束重叠的特点,首先进行超声声束分析并且选取声束重叠数据;然后采用区域描绘子的相关纹理测度替代传统的幅值特征值,对采样区域中缺陷的特征信息进行描述,从而提高超声成像分辨率和对比度;最后采用数学形态学进行滤波,进一步提高缺陷的识别度。通过304不锈钢标准试块底面圆形盲孔C扫成像试验进行验证并与自适应阈值分割算法比较,实验结果显示该文算法可以得到清晰完整的缺陷分割区域,并且比自适应阈值分割算法更为有效可靠,尤其对于易忽略的小尺寸缺陷同样得到良好的分割效果。 展开更多

关键词 超声c扫描成像 声束重叠 区域描绘子 纹理测度 缺陷分割

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