1.一种基于脉冲反射法的材料缺陷检测系统,其特征在于,包括脉冲调制信号源、定向耦合器、超声探头、信号处理模块;
所述脉冲调制信号源与定向耦合器的输出端相连,超声探头与定向耦合器输入端相连,信号处理模块与定向耦合器的耦合端相连;
所述脉冲调制信号源产生电信号,经定向耦合器传输至超声探头,超声探头将电信号转换为超声信号后作用于待检测样品,然后超声探头接收反射信号,经定向耦合器耦合至信号处理模块。
2.如权利要求1所述的材料缺陷检测系统,其特征在于,所述材料缺陷检测系统还包括功率放大器,所述功率放大器设置于脉冲调制信号源和定向耦合器之间。
3.如权利要求1所述的材料缺陷检测系统,其特征在于,所述信号处理模块包括限幅器、低噪声放大器、示波器、工控机;所述限幅器与定向耦合器的耦合端相连,用于限制高于阈值的待测样品表面反射信号;所述低噪声放大器与限幅器连接,用于放大微弱信号;所述示波器与低噪声放大器连接,用于显示超声探头探测的信号;所述工控机与示波器连接,用于进行小波降噪处理。
4.如权利要求1所述的材料缺陷检测系统,其特征在于,所述超声探头距离待测样品0.5~1cm,为排除待测样品与探头之间的空气,以耦合剂填充之间较薄的空气间隙。
5.如权利要求4所述的材料缺陷检测系统,其特征在于,耦合剂为甘油或者超声波耦合剂。
6.如权利要求1所述的材料缺陷检测系统,其特征在于,所述定向耦合器的端口数目应大于等于3。
7.如权利要求1所述的材料缺陷检测系统,其特征在于,所述定向耦合器可以用三端口的功率分配器替换。
8.一种基于权利要求1~7任一权利要求所述的材料缺陷检测系统的检测方法,其特征在于,包括以下步骤:
步骤1.使用材料缺陷检测系统测试没有缺陷的待测样品同类材料获得反射信号,然后测试样品厚度,根据表面回波信号和底面回波信号得到超声波的传播时间,进而得到超声波的传输速度;
步骤2.对待测样品进行检测,获得缺陷信号;
步骤3,采用小波分析方法步骤2获得的缺陷信号进行处理,得到超声波在缺陷上表面与下表面之间的来回时间t1和t2,进而得到时间间隔δt;
步骤4.根据步骤1计算得到的超声波传输速度和步骤3得到的时间间隔δt,便可计算得到缺陷深度。
9.如权利要求8所述的材料缺陷检测系统的检测方法,其特征在于,步骤3采用小波分析方法的具体实施步骤为:
步骤3.1:缺陷信号的小波分解,选择一个小波并确定分解的层次n,然后进行分解计算;
步骤3.2:小波分解高频系数的阈值量化,对各个分解尺度下的高频系数选择一个阈值进行阈值量化处理;
步骤3.3:根据小波分解的最底层低频系数和各层高频系数进行一维小波重构,得到降噪后的缺陷信号。
10.如权利要求9所述的材料缺陷检测系统的检测方法,其特征在于,步骤3.2中阈值量化的阈值为默认值或给定阈值。