空心圆柱体试件轴向缺陷超声C扫描检测方法与流程

本发明涉及一种空心圆柱体试件轴向缺陷超声c扫描检测方法，适用于超声扫描显微镜检测及超声波c扫描检测领域。

背景技术：

超声扫描是检测材料内部缺陷的一种无损检测手段，它具有分辨率高，检测结果直观，检测效率高等优点。由于某些试件制造工艺还不够完善，所以会导致试件内部出现孔洞、裂纹、夹杂、混合物颗粒分布不均匀等缺陷，削弱了材料的力学性能，降低了结构的使用性能，甚至造成严重的后果，因此可用超声检测法进行质量控制。

超声c扫描成像原理是通过提取超声波的反射回波，在试件的x-y二维平面上生成缺陷所在处的截面图。超声探头发射出一定频率的超声波，当波传播到两种介质的界面处时，有一部分波会发生反射而其余的波则会透射。遇到试件表面反射回来被换能器接受到的波叫做表面回波，透射下去的波遇到缺陷和试件底面后反射回来的波分别叫做缺陷回波和底面回波。探头每移动一个点，就会有一个a扫描信号。提取a扫描信号中表面回波和底面回波之间的最大幅值，对应灰度值生成灰度图。将平面内所有的a扫描信号图整合在一起，最后就能得到所扫描平面的c扫描图像。

超声扫描都是以试件静止而探头移动的方式进行扫描，这有可能会因为内部裂纹的生长方向与超声波束方向平行而被忽略掉。本发明提出的空心圆柱体试件轴向缺陷超声c扫描检测方法可以解决这个问题。让原本进行平放扫查的空心圆柱体试件沿其轴心旋转，探头在试件上方往复扫描，成像结果相当于把原来的空心圆柱体试件展开成了一个长方形，即可对内部的缺陷给予全方位检测。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种空心圆柱体试件轴向缺陷超声c扫描检测方法，展现传统扫描方法难以发现的一些缺陷，使检测更加全面。

本发明采用的技术方案为水浸旋转扫描装置，该装置由水槽1、固定螺母2、电机3和旋转轴5组成，将试件4通过固定螺母2安装在旋转轴5上，并将水槽1注满水使得试件4被完全淹没。

计算机控制电机3以一个预设步进角度开始旋转，电机3的输出轴与旋转轴5连接；超声水浸探头安装在试件4的外表面，超声水浸探头在试件4的中心上方沿旋转轴5的轴向往复扫描。超声水浸探头扫描一次，试件4旋转一个步进角度，在试件4旋转一周后，扫描结束。

对超声水浸探头的所有扫描点的a扫描波形进行外圈信号到内圈信号的截取。根据层析间距分段截取a扫描信号，找出每一层的幅度最大值，并记录数据。

将幅值对应灰度颜色，最后整合成c扫描图像，即可观测到试件4的内部缺陷。

试件4为空心圆柱体。

本发明首先将空心圆柱体试件安装在水浸旋转扫描装置上，然后让试件旋转一个预设步进角度超声水浸探头扫描一次，直至试件旋转一周，最后对试件进行层析成像，即可完成空心圆柱体试件轴向缺陷的检测，此方法能展现传统扫描方法难以发现的一些缺陷，检测更加全面。

附图说明

图1水浸旋转扫描装置示意图。

图2超声扫描得到的a扫描波形及截取示意图。

具体实施方式

下面对本发明的具体实施方式进行详细说明：

如图1所示，水浸旋转扫描装置由水槽1、固定螺母2、电机3和旋转轴5组成，将试件4通过固定螺母2安装在旋转轴5上，并将水槽1注满水使得试件4被完全淹没。

计算机控制电机3以一个预设步进角度开始旋转，电机3的输出轴与旋转轴5连接；超声水浸探头安装在试件4上方的扫描架上，超声水浸探头在试件4的中心上方沿旋转轴5的轴向往复扫描。超声水浸探头扫描一次，试件4旋转一个步进角度，在试件4旋转一周后，扫描结束。

如图2所示，对超声水浸探头的所有扫描点的a扫描波形进行外圈信号到内圈信号的截取。根据层析间距分段截取a扫描信号，找出每一层的幅度最大值，并记录数据。

将幅值对应灰度颜色，最后整合成c扫描图像，即可观测到试件内部缺陷的情况。

试件4为空心圆柱体。

技术特征：

技术总结
本发明公开了空心圆柱体试件轴向缺陷超声C扫描检测方法，首先将空心圆柱体试件安装在水浸旋转扫描装置上，然后让试件旋转一个预设步进角度超声水浸探头扫描一次，直至试件旋转一周，最后对试件进行层析成像，即可完成空心圆柱体试件轴向缺陷的检测，此方法能展现传统扫描方法难以发现的一些缺陷，检测更加全面。本方法可以解决这个问题。让原本进行平放扫查的空心圆柱体试件沿其轴心旋转，探头在试件上方往复扫描，成像结果相当于把原来的空心圆柱体试件展开成了一个长方形，即可对内部的缺陷给予全方位检测。

技术研发人员：宋国荣;黎耀谦;吕炎;吴斌;何存富
受保护的技术使用者：北京工业大学
技术研发日：2018.09.30
技术公布日：2019.02.22