一种铸铁材料缺陷的声学检测方法

摘要

本发明公开了一种铸铁材料缺陷的声学检测方法，包括制作对比试板和最大容许缺陷试板，对所述对比试板进行超声检测，对所述最大容许缺陷试板进行超声检测，对所述待测试板进行超声检测等步骤。通过对对比试板、最大容许缺陷试板以及待测试板的幅度衰减进行归一化处理，得到了所述最大容许缺陷试板的归一化幅度衰减曲线相对于对比试板的归一化幅度衰减曲线上在量程尽头位置附近的最大差值，将待测试板相对于对比试板的归一化幅度衰减曲线的衰减变化值与所述最大差值进行比较，进而判断待测试板上是否存在大于最大容许缺陷的缺陷。该缺陷检测方法具有检测速度快，成本低的优点。

主权项

一种铸铁材料缺陷的声学检测方法，其特征在于，包括以下过程：S1：制作对比试板和最大容许缺陷试板；其中，所述对比试板上无缺陷，所述最大容许缺陷试板具有铸铁材料容许的最大缺陷，所述对比试板和最大容许缺陷试板的材质、形状、大小与待测铸铁试板完全相同；S2：对所述对比试板进行超声检测，具体包括以下过程：S2a：激励探头的位置O保持不动，将扫查探头放置于最初位置A，在A位置处扫查探头所测得的波形信号的幅度A_Am，扫查探头将接收到的波形信号经发射检测模块进行声发射信号的采集和记录后，将记录的波形特征幅度A_Am送至计算机设备；S2b：激励探头的位置O保持不动，沿着射线OA方向不断移动扫查探头位置的同时接收和记录每个位置处波形信号的幅度，直至所测得的幅度等于5A_Am/9，发射检测模块记录此时扫查探头的位置B，发射检测模块将线段OB的长度记录为L，L为所述声学检测方法的有效检测量程；S2c：计算机设备对扫查探头位于线段AB内时所接收到的幅度进行归一化处理，得到归一化衰减曲线S，其中，横坐标表征扫查探头的位置，纵坐标表征归一化后的幅度值；S3：对所述最大容许缺陷试板进行超声检测，具体包括以下过程：S3a：移动激励探头以及扫查探头的位置，一方面满足所述激励探头与所述扫查探头之间的距离为L，另一方面使得扫查探头的位置处于其所测得的幅度经过最大容许缺陷衰减降低后重新升高并刚刚恢复到5A_Am/9的位置，此时扫查探头的位置设定为C，激励探头的位置设定为D；S3b：利用计算机设备作扫查探头处于线段CD范围内的幅度的归一化衰减曲线S₁，其中横坐标表征扫查探头的位置，纵坐标表征归一化后的幅度值；S3c：利用计算机设备将曲线S₁与曲线S对应到同一坐标系内，其中位置C与B重合，D与O重合；S3d：利用计算机设备将曲线S₁与曲线S相比较，将曲线S₁相比曲线S相对衰减程度开始变快的横坐标位置设定为E；S3e：测得线段EC之间的距离为d₁，并利用计算机设备比较线段EC内相同横坐标下曲线S₁与曲线S的纵坐标之差，获得纵坐标最大差值h；S4：对所述待测铸铁试板进行超声检测，具体包括以下过程：S4a：激励探头的位置保持不动，将扫查探头的最初位置设定为与激励探头相距d；S4b：在激励探头指向扫查探头的连线的延长线上不断地改变扫查探头的位置，每次改变d₁/2，发射检测模块记录扫查探头所处的位置以及所测得的波形信号的幅度值，并且使得所述激励探头与所述扫查探头的距离始终保持在L内；S5：利用计算机设备将过程S4b中所测到的数据作成归一化衰减曲线S₂，横坐标为扫查探头的位置，纵坐标为进行归一化处理后的每个相应位置的幅度值；S6：比较曲线S₂与S，若存在某一横坐标下曲线S₂相应纵坐标的值比曲线S相应纵坐标的值相差超过h/2，则判定待测铸铁试板上存在缺陷，若所测得的各个横坐标下曲线S₂与曲线S相应纵坐标的差值都不大于h/2，则判定该待测铸铁试板上的缺陷处于允许的范围内；S7、判定缺陷存在于曲线S₂横坐标的附近区域，通过脉冲反射超声波检测法在该附近区域以逐点连续扫查方式进行复验进而获得缺陷的具体位置和大小。