基于边界相切拟合的轴对称工件缺陷重构方法

发布时间：2019-07-29 14:15

【摘要】：针对轴对称工件超声检测缺陷重构问题,通过分析传统基于传播时间反演方法的不足和误差产生的原因,提出了一种基于边界相切拟合的缺陷重构方法,并针对实际检测缺陷的类型,采用圆和椭圆作为模型对缺陷进行重构。从重构结果上看,当检测实心体工件时,圆形缺陷的圆拟合重构误差不大于0.1 mm,圆形缺陷的椭圆拟合重构误差小于0.4 mm,椭圆形缺陷的椭圆拟合重构误差小于0.3 mm,空心体工件由于检测方式不同,误差会比实心体大一些。
【图文】：

酵?与工件表面的距离A'M2来求得。2基于边界相切的重构原理从图2（b）的分析可知，当有多个探测点时，可以根据每个探测点确定的圆弧重构出缺陷的边界。根据缺陷的特征信息（包括探测点位置和距离d），可以画出所有的圆弧信息（本文称作波前圆弧）。用图1的数据可以得到如图3的波前圆唬从图3中可以很直观地看出缺陷的区域，因此，只要能够拟合出与这些弧线相切的缺陷边界那么就完成了缺陷重构。圆、椭圆可以作为实际中大部分缺陷的重构模型，下面介绍其重构原理。图3实际检测的波前圆弧2.1圆形缺陷重构方法图4圆形重构原理假设一缺陷可以用圆形模型来进行重构，该模型所需要确定的参数包括圆心O（x0，y0）和半径r。如图4所示，图中A1~A3为具有缺陷信息的探测点的镜像发射点，d1~d3为包含缺陷信息的距离，Cj为以Aj（xj，yj）为圆心，dj为半径的圆弧（j=1，2，3），根据两圆相切的原理，可以列出方程组：陈友兴，等：基于边界相切拟合的轴对称工件缺陷重构方法·127·1997

1很小，那么有AM1=AM2，A'M1=A'M2，检测工件表面的圆弧M1M3可以近似为直线。从图2（b）可知，在已知驻t的情况下，可以知道缺陷的边界点一定在以A为圆心，以d=AM2+l为半径的圆上，AM2可以根据声速和探头与工件表面的距离A'M2来求得。2基于边界相切的重构原理从图2（b）的分析可知，当有多个探测点时，可以根据每个探测点确定的圆弧重构出缺陷的边界。根据缺陷的特征信息（包括探测点位置和距离d），可以画出所有的圆弧信息（本文称作波前圆弧）。用图1的数据可以得到如图3的波前圆唬从图3中可以很直观地看出缺陷的区域，因此，只要能够拟合出与这些弧线相切的缺陷边界那么就完成了缺陷重构。圆、椭圆可以作为实际中大部分缺陷的重构模型，下面介绍其重构原理。图3实际检测的波前圆弧2.1圆形缺陷重构方法图4圆形重构原理假设一缺陷可以用圆形模型来进行重构，该模型所需要确定的参数包括圆心O（x0，y0）和半径r。如图4所示，图中A1~A3为具有缺陷信息的探测点的镜像发射点，d1~d3为包含缺陷信息的距离，Cj为以Aj（xj，yj）为圆心，dj为半径的圆弧（j=1，2，3），根据两圆相切的原理，可以列出方程组：陈友兴，，等：基于边界相切拟合的轴对称工件缺陷重构方法·127·1997
【作者单位】： 中北大学信息与通信工程学院;
【基金】：国家自然科学基金(61201412,11604304) 山西省青年学术带头人计划基金 山西省自然科学基金(2012021011-5) 山西省高等学校科技创新基金资助项目(201657)
【分类号】：TB553


本文编号：2520552