恭喜沈阳飞机工业(集团)有限公司徐莹获国家专利权
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龙图腾网恭喜沈阳飞机工业(集团)有限公司申请的专利复合材料超声波自动化检测的缺陷智能识别与评价方法获国家发明授权专利权,本发明授权专利权由国家知识产权局授予,授权公告号为:CN115586257B 。
龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-04-25发布的发明授权授权公告中获悉:该发明授权的专利申请号/专利号为:202211308003.2,技术领域涉及:G01N29/06;该发明授权复合材料超声波自动化检测的缺陷智能识别与评价方法是由徐莹;张德魁;郝威;辛运涛;刘春秘;王珏设计研发完成,并于2022-10-25向国家知识产权局提交的专利申请。
本复合材料超声波自动化检测的缺陷智能识别与评价方法在说明书摘要公布了:本发明提供了一种复合材料超声波自动化检测的缺陷智能识别与评价方法,属于无损检测技术领域,用稳定可靠的自动化检测手段对变厚度零件内部的缺陷进行定性和定量检测。本发明提出了在超声波时域范围内一种新的有效分析区间,以及基于此有效分析区间的缺陷多视图成像的智能识别原则,适用于厚度变化的层板类、夹层类等多类复合材料制件。本方法能够直观反映零件的整体厚度和结构变化,全面采集超声信号并成像,避免漏检漏判;本方法操作简单、方便快捷,能够有效排除人为因素对检测准确性的影响,节约人工分析时间,使检测结果更加可靠并提高检测效率;本方法通用性强,操作便捷,适合复合材料自动化超声检测的工程化应用。
本发明授权复合材料超声波自动化检测的缺陷智能识别与评价方法在权利要求书中公布了:1.一种复合材料超声波自动化检测的缺陷智能识别与评价方法,其特征在于,所述方法包括如下步骤:步骤一,确定有效分析区间;步骤二,对自动化反射法超声检测系统进行检测参数和信号采集闸门的设置;具体过程如下:调整换能器角度,使超声波的入射轴线与对比试块的表面垂直,根据对比试块中多个厚度阶梯其底波的波幅高度设置时间修正增益曲线,在有效分析区间内设置3个闸门,并设置闸门的起始位置、闸门宽度、闸门高度和闸门的信号采集模式,调节自动化检测系统的扫描速度、采样频率、扫查步进、检测灵敏度,全面扫查对比试块,分别采集区间内的“首波波峰声时”、“首波波峰幅值”、“最高波峰声时”、“最高波峰幅值”、“尾波波峰声时”和“尾波波峰幅值”超声信号,并分别形成C扫描图像,通过调节自动化检测系统的扫描速度、采样频率、扫查步进、检测灵敏度以及闸门的起始位置、闸门宽度、闸门高度和闸门的信号采集模式,确保对比试块中起始评定尺寸的人工缺陷能够被系统检出并在生成的6幅C扫描图像中清晰显示,从而确定检测参数;其中,对比试块中预设有多个不同深度的起始评定尺寸的人工缺陷,用于确定零件自动化检测时的具体参数,以及定量评定零件中发现的内部缺陷;设置TCG曲线用于排除由零件厚度变化引起的底波衰减,保证缺陷评判的准确性;步骤三,采用步骤二中对比试块扫查时确定的检测参数,从零件的一侧进行整体扫查,形成“首波波峰声时”、“首波波峰幅值”、“最高波峰声时”、“最高波峰幅值”、“尾波波峰声时”、“尾波波峰幅值”6幅C扫描图像;对于层板类零件的板板粘接结构区域和夹层类零件的夹芯结构区域,需将换能器置于零件的另外一侧,采用相同的检测参数再次进行扫查,获得另6幅C扫描图像;步骤四,缺陷指示的标记;将“尾波波峰声时”图像中显示的与零件层压结构板板粘接结构整体或蜂窝泡沫粘接结构一侧蒙皮的理论厚度不同的缺陷指示部位标记为位置A;将“首波波峰声时”图像中显示的与层压结构整体板板粘接结构中上板或蜂窝泡沫粘接结构一侧蒙皮的理论厚度不同的缺陷指示部位标记为位置B;将“尾波波峰幅值”图像中显示的与整体平均幅值灰度不同的缺陷指示部位标记为位置C;步骤五,若A处显示出现在层压结构或蜂窝泡沫夹芯结构,标记为A1,则对应在“最高波峰声时”图像和“最高波峰幅值”图像中的相同位置标记为D1和E1,此时,E1处的幅值≥对比试块中厚度相同或相近阶梯中人工缺陷的幅值,若E1处的幅值均匀、D1处的声时值相同且A1、E1和D1均具有清晰规则的边界轮廓,则判定为夹杂缺陷,否则判定为分层缺陷,测量A1缺陷尺寸大小,其中,D1的声时值即为缺陷所在的深度;若A处显示出现在板板粘接结构标记为A2,则在“最高波峰声时”图像和“最高波峰幅值”图像中的相同位置标记为D2和E2,在“首波波峰声时”图像和“首波波峰幅值”图像中A2对应区域附近同结构的良好区域标记为B2’和F2’,提取其声时值和幅度值;若D2与B2’声时值相同,则说明缺陷出现在粘接界面的深度,此时E2的幅值高于F2’幅值3~6dB或以上,则判定为脱粘缺陷;若D2的声时<B2’的声时,说明缺陷位于板板粘接结构的上板中,此时E2处的幅值≥对比试块中厚度相同或相近阶梯中人工缺陷的幅值,若E2处的幅值均匀、D2处的声时值相同且A2、E2、D2均具有清晰规则的边界轮廓,则判定为夹杂缺陷,否则判定为分层缺陷;若D2的声时>B2’的声时,说明缺陷位于板板粘接结构的下板中,此时E2处的幅值≥对比试块中同一区域人工缺陷的幅值,若E2处的幅值均匀、D2处的声时值相同且A2、E2、D2均具有清晰规则的边界轮廓,则判定为夹杂缺陷,否则判定为分层缺陷,测量A2缺陷尺寸大小;步骤六,A1、A2对应在“首波波峰声时”图像中的位置标记为B1和B2,B处显示中除B1、B2外,若有其他显示区域说明缺陷出现时层压结构板板粘接结构的底波或蜂窝泡沫夹芯结构的胶膜波稳定存在,则此区域标记为B3;B处显示中除B1、B2外,若没有其他显示区域,则不存在B3缺陷;若B3处显示的缺陷边界轮廓规则清晰,且区域内声时值相同,则判定为夹杂缺陷;若B3处显示的缺陷呈现弥散状分布,则判为树脂富集;若B3处显示的缺陷呈点状或小尺寸圆形,则判定为气孔;测量B3缺陷尺寸大小;步骤七,A1、A2、B3对应在“尾波波峰幅值”图像中的位置标记为C1、C2、C3,C处显示中除去C1、C2、C3外,若有其他显示区域,此区域标记为C4;对比“尾波波峰幅值”图像中附近同结构良好区域与C4处的幅值,若后者低于前者6dB或以上,则需判断C4处是否位于零件厚度变化的过渡区域,若是则为非缺陷显示,若不是则判定为孔隙密集缺陷,并测量C4的缺陷尺寸大小;若“尾波波峰幅值”图像中C4处幅值高于附近同结构良好区域幅值4dB以上,且C4处显示出现在蜂窝泡沫夹芯结构时,则C4处为板芯脱粘缺陷,测量C4的缺陷尺寸大小;若“尾波波峰幅值”图像中C4处幅值与附近同结构良好区域幅值的关系不满足以上两种情况,则C4处为非缺陷显示;步骤八,当需要对A1、A2、B3处的夹杂缺陷进行种类判别时,将A1、A2、B3处区域对应在“首波波峰幅值”图像中的位置标记为F1、F2、F3,根据F1、F2、F3处的幅值,计算夹杂物的声压反射率从而对照缺陷库判别夹杂物的种类;步骤九,结合A1、A2、B3、C4处缺陷显示的尺寸大小,对照零件的拒收指标,对零件进行合格与否的评判。
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