基于自适应滤波的超声TOFD的近表面缺陷检测*
2018-06-22伏喜斌张金梅黄学斌钟舜聪范学腾林起本
汪 俊,伏喜斌,张金梅,黄学斌,钟舜聪,4,范学腾,林起本
(1.福州大学 机械工程及自动化学院光学/太赫兹及无损检测实验室,福建 福州 350108;2.厦门市特种设备检验检测院,福建 厦门 361000;3.厦门市标准化研究院,福建 厦门 361004;4.上海大学 机电工程及自动化学院,上海 200444)
0 引 言
超声衍射时差法因其具有的优点,在焊缝检测中得到越来越广泛地应用。超声TOFD技术对焊缝进行检测时,由于近表面盲区的存在,往往造成对缺陷的漏检、误检,以至无法对缺陷进行有效地识别[1]。实际检测过程中,由于检测过程中诸多的因素导致直通波到达时间的误差,使得A扫描信号周围产生杂波、D扫描图像中直通波并非为直线以及由于直通波脉冲宽度原因如果试件厚度较薄或者缺陷位于盲区范围,缺陷波就容易与直通波发生混叠,从而无法对缺陷进行定量定位[2]。
在近表面盲区缺陷检测的研究中的两个主要方向是:提高超声TOFD焊缝近表面缺陷的检测能力,增强TOFD检测图像。BASKARAN G[3]等使用超声波横波衍射信号(而不是纵波)用于缺陷的检测,通过利用信号处理技术(ESIT)对缺陷尖端衍射回波信号的分析,提高近表面缺陷的检测精度,但横波产生的衍射信号能量较低,会淹没在背景噪声之中,影响缺陷横波的识别;迟大钊等[4]提出了一种纵波3次反射的TOFDW检测模式,有效检测到埋藏深度1.0mm的近表面缺陷,但其检测过程较复杂,较难确认缺陷波的位置信息;迟大钊[5-6]以及陈伟[7]等提出了基于图像能量分布的算法消除直通波,实现了缺陷目标地有效提取,但是该方法要求较高的信噪比,且对阈值的设定受到背景信号的影响,并利用递归最小二乘法自适应滤波技术对图像背景杂波的去除,提高近表面缺陷的识别能力;……
