一种用于焊接结构多帧满秩成像检测的超声SH导波换能器

TG439.9; 超声水平剪切(shear horizontal,SH)导波换能器在对焊接板结构进行缺陷检测时具有重要的应用价值.为了研制换能器以对焊接结构进行多帧满秩成像检测,运用导波半波长理论对超声SH导波的激发和换能器内部多重散射回波进行了分析.根据多重散射理论推导了匹配层介质颗粒密度与衰减的关系,确定匹配层的组分.提出 3种V型斜楔结构,对平面型前楔结构换能器和非平面型前楔结构换能器内部的多重散射回波进行对比试验.结果表明,正交前楔结构换能器内部二重以上散射回波幅值减小了 45％以上.对正交前楔结构换能器进行性能测试,其所激发的SH导波对焊接结构板中尺寸当量为?12 mm的缺陷回波信号...

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Published in焊接学报 Vol. 44; no. 4; pp. 84 - 92
Main Authors 朱新杰, 李永涛, 邓明晰, 姚森
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 北方民族大学,材料科学与工程学院,银川,750021 01.04.2023
北方民族大学,机电工程学院,银川,750021%北方民族大学,材料科学与工程学院,银川,750021%重庆大学,航空航天学院,重庆,400044
Subjects
换能器
多重散射
焊接结构
超声SH导波
正交前楔结构
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ISSN0253-360X
DOI10.12073/j.hjxb.20220627001

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Summary:TG439.9; 超声水平剪切(shear horizontal,SH)导波换能器在对焊接板结构进行缺陷检测时具有重要的应用价值.为了研制换能器以对焊接结构进行多帧满秩成像检测,运用导波半波长理论对超声SH导波的激发和换能器内部多重散射回波进行了分析.根据多重散射理论推导了匹配层介质颗粒密度与衰减的关系,确定匹配层的组分.提出 3种V型斜楔结构,对平面型前楔结构换能器和非平面型前楔结构换能器内部的多重散射回波进行对比试验.结果表明,正交前楔结构换能器内部二重以上散射回波幅值减小了 45％以上.对正交前楔结构换能器进行性能测试,其所激发的SH导波对焊接结构板中尺寸当量为?12 mm的缺陷回波信号信噪比达到了 14.5 dB,具有较为优异的检测能力.试验验证了理论分析的有效性,所研制的正交前楔结构超声SH导波换能器可对焊接结构板中与波长尺寸当量的缺陷进行多帧满秩成像检测.
ISSN:0253-360X
DOI:10.12073/j.hjxb.20220627001