2024远东无损检测新技术论坛,汕头超声杨副总工于2024年6月27日做大会报告《对置阵列多模态全聚焦焊缝检测技术研究》,与大家分享全聚焦超声成像检测技术的最新研究进展,得到大家的追捧。

多模态全聚焦成像及模态间超声影像融合

      采用两只阵列探头置于被检试件目标检测区域的两侧,利用对置阵列多种聚焦模态重构出被检区域的多个TFM子图像,通过特定算法将全聚焦重构的多幅TFM子图像融合成新的图像。

 

各形态人工缺陷的多模态全聚焦重构

横通孔的对置阵列MTFM超声影像

正方形切槽的对置阵列MTFM超声影像

长方形切槽的对置阵列MTFM超声影像

三角形切槽的对置阵列MTFM超声影像

水平切槽的对置阵列MTFM超声影像

中部垂直切槽的对置阵列MTFM超声影像

底部垂直切槽的对置阵列MTFM超声影像

底部斜向切槽的对置阵列MTFM超声影像

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对置阵列多模态全聚焦焊缝检测
对置阵列多模态全聚焦焊缝检测

     案例所用的试块为一钢板焊缝试块,试块内部设计有8个(#1~#8)焊接缺陷,缺陷分布如图1,缺陷信息如表1。

图1 钢板焊缝试块缺陷分布示意图

表1 焊接缺陷试块缺陷信息表(单位:mm)

      采用CTS-PA322T相控阵全聚焦实时3D超声成像系统,配合对置阵列探头,针对钢板焊缝进行多模态全聚焦3D连续扫查,如图2。

图2 钢板焊缝3D连续扫查成像图

      多模态全聚焦3D连续扫查成像技术能够快速发现钢板焊缝中存在8个缺陷,所有缺陷都显示在1倍厚度范围内,缺陷位置信息表达立体直观,可辨识度高。

      我们不妨来看看相控阵PAUT钢板焊缝的检测效果。图3为钢板焊缝PAUT连续C扫检测结果。

图3 钢板焊缝PAUT D扫成像图

      从相控阵PAUT D扫成像图,我们勉强能分辨出钢板焊缝中存在8个缺陷,但缺陷分别显示在T~3T间,缺陷深度等信息表达不直观,且部分缺陷反射信号弱,容易误判或漏检。

      进一步在线分析,我们来分别观察#2~#7缺陷显示,如下图。同框对比,多模态全聚焦相较于PAUT缺陷识别更为直观,判别更精准。对于缺陷测量,PAUT不具备对具有一定宽度尺寸缺陷的准确定量能力,而多模态全聚焦通过模态分解衍射信号,能够对缺陷进行更为精确的测量和评估。PAUT与多模态全聚焦缺陷分析情况如表2。

#2缺陷显示—PAUT与多模态全聚焦

#3缺陷显示—PAUT与多模态全聚焦

#4缺陷显示—PAUT与多模态全聚焦

#5缺陷显示—PAUT与多模态全聚焦

#6缺陷显示—PAUT与多模态全聚焦

#7缺陷显示—PAUT与多模态全聚焦

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表2 PAUT与多模态全聚焦缺陷分析情况表(单位:mm)

      对置阵列多模态全聚焦焊缝检测技术(发明专利授权:ZL202410257746.4),采用多模态组合分解,将各种模态TFM的优势进行“互补”与“融合”,实现焊缝结构及内部缺陷的全方位、立体化图像表征。突破了传统单一模态检测的局限性,显著提升了焊缝内部结构特征及潜在缺陷的精准识别能力,为焊缝检测技术研究提供了全新的视角和手段,有力地推动了无损检测领域在理论、方法、技术应用层面的整体进步与发展!