基于激光超声的轨道钢表面裂纹双侧扫描检测

作者：冯沐祺 Feng Muqi, 徐启明 Xu Qiming, 战宇 Zhan Yu, 刘常升 Liu Changsheng · 发表于：Chinese Journal of Lasers · 年份：2024 · DOI：10.3788/cjl231504 · 被引用次数：2 · 研究领域：Photoacoustic and Ultrasonic Imaging、Thermography and Photoacoustic Techniques、Ultrasonics and Acoustic Wave Propagation

为实现轨道钢表面裂纹的快速原位定位定量检测，提出基于激光超声技术的双侧扫描成像方法。在裂纹两侧进行了激光超声线扫描检测，采用小波包变换的方法对波形数据进行了降噪处理，对降噪后的数据进行B扫描成像处理，并对整体裂纹进行了成像。针对线扫描成像法检测裂纹长度误差较大的问题，提出了绘制扫查位置-最大幅值差图的方法以确定裂纹的起始和终止位置，从而实现裂纹长度信息的获取，提高裂纹长度检测的精度。结果表明，双侧扫描成像法可直观地得到裂纹的位置、长度和宽度信息。其中，该方法检测裂纹位置的相对误差不超过0.83%，检测裂纹宽度的相对误差为1.56%，检测裂纹长度的相对误差为8%。绘制扫查位置-最大幅值差图的方法检测裂纹长度的相对误差不超过4%，明显高于双侧扫描成像法。所提方法在金属表面裂纹的快速成像检测方面具有可行性，且为激光超声检测裂纹长度提供了更精确的数据处理方案。