脉冲涡流/电磁超声复合无损检测方法研究

摘要

电磁超声与传统压电超声同属于超声范畴.与传统的压电超声相比,电磁超声具有使用条件广泛,检测速度快等优点,然而由于电磁超声有一个近表面盲区,即当缺陷近表面(1-2mm)时,回波信号会与激励信号几乎重叠很难区分.相比于电磁超声检测,脉冲涡流检测方法对于近表面缺陷有较高的精度,但是由于趋肤深度的限制,无法准确地对更深的地方进行测量.然而经过分析研究发现,电磁超声本身包含脉冲涡流的部分,因此如果能够有效利用电磁超声中的涡流信号,有望实现电磁超声、脉冲涡流的复合无损检测.两种信号的复合提取分析,可以优缺互补.本文主要研究内容包括:基于有限元理论开发了电磁超声/脉冲涡流信号的复合数值模拟方法,从数值模拟角度比较了两种涡流信号,即脉冲涡流信号和超声涡流信号;基于数值模拟比较了两种涡流信号对检出信号的影响;提出了基于频谱分析、滤波等策略对混合检出信号进行信号分离提取的方法,并结合实验结果验证了所提信号分离提取方法的有效性.