Page 152 - 《应用声学》2023年第1期

148 2023 年 1 月

7 10 14
-5 6 -5 -5 12
8
5 10
-10 4 6 -10
Y/mm ࣨϙ/V Y/mm -10 ࣨϙ/V Y/mm 8 ࣨϙ/V
-15 3 -15 4 -15 6
2 4
2
-20 1 -20 -20 2
-30 -25 -20 -15 -10 -5 -30 -25 -20 -15 -10 -5 -30 -25 -20 -15 -10 -5
X/mm X/mm X/mm
(a) ᄰय़0.5 mm (b) ᄰय़1.0 mm (c) ᄰय़1.5 mm
20
16
-5 -5 -5 20
14
15
12 -10 -10 15
-10
Y/mm 10 ࣨϙ/V Y/mm 10 ࣨϙ/V Y/mm ࣨϙ/V
8
-15 -15 -15 10
6
4 5 5
-20 2 -20 -20
-30 -25 -20 -15 -10 -5 -30 -25 -20 -15 -10 -5 -30 -25 -20 -15 -10 -5
X/mm X/mm X/mm
(d) ᄰय़2.0 mm (e) ᄰय़2.5 mm (f) ᄰय़3.0 mm
图 4 角焊缝内部缺陷扇扫成像数值模拟
Fig. 4 Numerical simulation of sector scan imaging of internal defects in fillet welds

直径之间的关系，读取扇扫回波信号中每个角度 用线性拟合算法和二次多项式拟合算法分别对缺
下缺陷的回波信号峰值 (如图 5 所示)。通过不同直 陷回波峰值最大值与直径之间的关系进行拟合 (如
径缺陷在各个扫查角度下的峰值曲线，计算得到半 图 6 所示)。通过拟合可以发现，二次多项式拟合得
高宽 (如表 1 所示)，可以发现不同大小缺陷回波峰 到的残差平方和远小于线性拟合得到的残差平方
值构成的曲线的半宽高与缺陷直径之间并无明显 和，因此可以得到：在B型套筒角焊缝缺陷相控阵超
规律。 声检测中，扇扫得到的缺陷回波峰值最大值与缺陷
直径随着缺陷直径的增加而增加，且峰值最大值与
30
ᄰय़ 直径之间近似呈二次函数关系。
0.5 mm
25
1.0 mm
1.5 mm 不同大小缺陷回波峰值半高宽
2.0 mm 表 1
20
2.5 mm Table 1 Full width at half maximum of
ࣨϙ/V 15 echo peak value of defects with different
3.0 mm
sizes
10
5
直径/mm 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0
0 半高宽/(°) 4.247 3.843 3.887 3.854 3.819 3.830
46 48 50 52 54 56 58 60 62
ᝈए/(°)
表 2 不同大小缺陷回波峰值最大值
图 5 不同大小缺陷在各扫查角度下的回波峰值
Table 2 Maximum echo peak value of de-
Fig. 5 Echo peak value of defects with different
fects with different sizes
sizes at different scanning angles
然而，从图 5 可以看出，随着缺陷直径的增加， 直径/mm 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0
回波峰值曲线的最大值也在增加。提取各直径缺陷 回波峰值 6.828 9.722 13.3402 16.0157 18.8117 21.2198
最大值/V
扇扫信号回波峰值曲线的最大值 (如表 2 所示)，使