,如圖3中,
[0034] 第0行是超聲探傷系統所獲取到的聲程值;
[0035] 第1至第N-I行是DAC曲線一判廢線的擬合系數;
[0036] 第N至第2N-2行是DAC曲線一定量線的擬合系數;
[0037] 第2N-1至3N-3行是DAC曲線一評定線的擬合系數。
[0038] 步驟3、用帶有掃查裝置的超聲探傷系統對被檢工件進行掃查,將超聲探傷系統所 獲取到的超聲回波信號與DAC曲線相應聲程處的高度做比較,對C掃描像素值進行設定,再 結合掃查裝置所處位置,生成C掃描圖像:
[0039] 以DAC模式對被檢工件進行檢測,超聲探傷系統根據檢測到的回波聲程、波幅信 息,與相同聲程處的DAC曲線高度進行比較,對其像素值進行設定。以最高回波為例進行說 明,以下回波高度、回波聲程均特指最高回波,其過程如圖4所示,設圖中計算所得回波聲 程處判廢線、定量線、評定線高度為P (al)、P (a2)、P (a3),通過回波高度與各曲線相應聲程 高度比較確定缺陷所處區間。
[0040] 缺陷當量值計算則通過公式(1)與公式(2)計算得出
[0041] (1)
[0042] (2)
[0043] 其中,Hlt為工件內缺陷的回波高度,D φ為缺陷當量直徑,Hy為相應聲程處DAC曲 線波高,1為DAC所代表缺陷當量值。
[0044] 本發明像素顏色值以三色制進行說明,當回波高度介于P(a2)與P(a3)之間時, 缺陷位于弱信號評定區,視為危害性小或無的缺陷,像素灰度值設置為240 ;當回波高度介 于P(a2)與P(al)之間時,缺陷位于長度評定區,可根據檢測對象和指示長度判斷其缺陷程 度,像素設置值為128 ;當回波高度高于P (al)時,位于判廢區,則視為不可忽視的危害性缺 陷,像素設置值為32,再結合掃查裝置在被檢工件上的位置獲得C掃描圖像,如圖5 (b)所 示,對比常規C掃描圖像5 (a)。
[0045] 本方法可以不經像素尺寸轉換直觀的得到缺陷的當量范圍,且缺陷具有明顯的邊 緣,避免分割等處理,實際檢測時可快速判定工件是否合格,圖5(b)中像素灰度值為32部 分為工件所具有的臺階。
[0046] 實施例二
[0047] -種基于DAC曲線的超聲波C掃描成像方法,具體步驟如下:
[0048] 步驟1、選取與被檢工件材料相同的試塊,且所述試塊具有3個以上同孔徑、不同 深度的缺陷:
[0049] 本發明實施例二被檢工件的材料為鎂合金,選取相同材料的試塊,試塊中規則反 射體為平底孔,當量為I. 2mm,具有7個不同深度,分別2. 5mm、7. 5mm、20mm、50mm、80mm、 90mm、IOOmm0
[0050] 步驟2、確定DAC曲線模式及曲線擬合方法,采集不同深度缺陷的回波波幅、聲程 數據,根據上述選擇的DAC曲線模式及曲線擬合方法將不同深度缺陷的回波波幅、聲程數 據進行擬合,完成DAC曲線:
[0051] DAC曲線選取直接連接各參考缺陷峰值的ASME模式,該模式下僅含一條曲線,該 曲線當量值為1. 2_,采用樣條插值法對曲線進行擬合,DAC曲線最終擬合結果如圖6所示。 曲線擬合完成后,以擬合系數的方式對曲線進行保存,其擬合系數如圖7所示,DAC所取點 數為7,系數數組將包含6行樣條插值多項式系數,擬合系數格式如下:
[0052] 第0行是超聲探傷系統所獲取到的聲程值;
[0053] 第1至第6行是DAC曲線的擬合系數;
[0054] 步驟3、用帶有掃查裝置的超聲探傷系統對被檢工件進行掃查,將超聲探傷系統所 獲取到的超聲回波信號與DAC曲線相應聲程處的高度做比較,對C掃描像素值進行設定,再 結合掃查裝置所處位置,生成C掃描圖像:
[0055] 以DAC模式對被檢工件進行檢測,超聲探傷系統根據檢測到的回波聲程、波幅信 息,與相同聲程處的DAC曲線高度進行比較,對其像素值進行設定,本實例像素顏色值以二 色制為例進行說明,高于DAC曲線的灰度值設定為32,判定為缺陷,低于DAC曲線的灰度值 設定為240,缺陷實際當量值依舊通過公式(1)與公式(2)計算得出。
[0056] 本實例最后獲得的C掃描圖像如圖8 (b)所示,對比常規C掃描圖像8 (a),本方法 可直觀的確定缺陷當量是否高于I. 2mm,以此快速的判定缺陷是否合格,且缺陷具有明顯的 邊緣,避免后續的圖像處理過程。
[0057] 本實例最后所獲得的圖像僅將掃查工件處的圖像部分設定為兩個灰度值,避免 了圖像常規的二值化處理無法對掃查軌跡進行直觀的顯示,丟失了工件平面形狀等現象。
【主權項】
1. 一種基于DAC曲線的超聲波C掃描成像方法,其特征在于,具體步驟如下: 步驟1、選取與被檢工件材料相同的試塊,且所述試塊具有3個以上同孔徑、不同深度 的缺陷; 步驟2、確定DAC曲線模式及曲線擬合方法,采集不同深度缺陷的回波波幅、聲程數據, 根據上述選擇的DAC曲線模式及曲線擬合方法將不同深度缺陷的回波波幅、聲程數據進行 擬合,完成DAC曲線; 步驟3、用帶有掃查裝置的超聲探傷系統對被檢工件進行掃查,將超聲探傷系統所獲取 到的超聲回波信號與DAC曲線相應聲程處的高度做比較,對C掃描像素值進行設定,再結合 掃查裝置所處位置,生成C掃描圖像。2. 根據權利要求1所述的基于DAC曲線的超聲波C掃描成像方法,其特征在于,所述步 驟3中的C掃描像素值設定方法為:根據檢測到的超聲回波信號聲程和波幅信息,與所擬合 DAC曲線相應聲程處的高度進行比較,確定回波所在的DAC曲線區間,得出兩者dB差值,根 據回波所在的DAC曲線區間的像素值或兩者dB差值進行像素值調制。
【專利摘要】本發明公開了一種基于DAC曲線的超聲波C掃描成像方法,本方法將檢測時超聲探傷系統所獲得的回波高度與所擬合的DAC曲線相應聲程處的高度進行對比,得出兩者dB差值,根據其差值或者最高回波高度所位于的曲線區間進行顏色值調制,結合探傷系統掃查裝置所處的工件位置生成C掃描圖像。本方法采用了DAC曲線,可補償材料衰減、近場效果、聲速散射及表面粗糙等因素產生的影響,在定量分析時可避免后續C掃描圖像的邊緣檢測、分割等處理,可根據調制C掃描圖像時的顏色設定,直觀的確定出工件缺陷當量大小或范圍,從而省略缺陷分析時的像素統計步驟,降低檢測結果處理的復雜性。
【IPC分類】G01N29/06
【公開號】CN104914164
【申請號】CN201510260826
【發明人】卜雄洙, 侯亞賓, 許有昌, 王新征, 張振, 宛靜, 耿永健, 嚴曙, 孟哲
【申請人】南京理工大學
【公開日】2015年9月16日
【申請日】2015年5月21日