[发明专利]一种用于夹芯结构超声反射透射并行检测的信号采集方法

说明书

本发明属于航空宇航制造、交通、建筑、电子工程及无损检测等技术领域，涉及一种用于夹芯结构超声反射透射并行检测的信号采集方法。本发明采用的检测信号获取的设备包括发射接收换能器、接收换能器、超声发射单元、门选单元，反射信号处理单元、延时单元、透射信号处理单元、同步单元、数据采集单元。本发明只需对被检测复合材料夹芯结构一次扫描过程中的超声信号进行前置处理、采集记录，就可以同时用于超声反射法和穿透法扫描成像，其检测费时少、检测效率高、检测成本显著降低；高压超声脉冲激励原始信号不直接加载在前置处理的输入级，不会造成前置处理器的一级放大器阻塞和损坏，有助于提高检测结果的可靠性与准确性。

技术领域

本发明属于航空宇航制造、交通、建筑、电子工程及无损检测等技术领域，涉及一种用于夹芯结构超声反射透射并行检测的信号采集方法。

背景技术

目前超声自动扫描成像检测是夹芯结构采用的一种非常重要的无损检测方法，一种方法是采用超声穿透法自动扫描成像检测，采用一个换能器发射超声信号，另一个换能器接收超声信号，两换能器分别位于被检测件的两则，需要对扫描过程中接收换能器接收的超声信号进行前置处理和采集记录，以用于超声穿透法自动扫描成像，从而实现对被检测件的超声穿透法检测，其主要不足是：当检出缺陷时，需要选用超声反射法扫描，对被检测件再次扫描，并实时对扫描过程中换能器接收到的检测信号进行前置处理和采集记录，以用于超声扫描成像，才能确定检出缺陷在夹芯结构中的位置，基于这种信号采集和记录的超声扫描成像检测方法，其检测费时、效率低，检测成本高。另一种方法是采用超声反射法自动扫描成像检测，采用一个换能器既用于发射超声信号，又用于接收超声信号，换能器位于被检测件的一侧，需要对扫描过程中换能器接收的超声信号进行前置处理和采集记录，其主要不足是：1)需要分别对被检测夹芯结构两侧进行扫描，才能实现对被检测夹芯结构的检测，为此，需要对两次扫描检测过程中的换能器接收到的检测信号进行前置处理和采集记录，才能用于超声扫描成像检测，基于此信号获取方法，其检测同样费时、效率低，检测成本高；2)在超声反射法检测中，由于高压超声脉冲激励原始信号通常直接加载在前置处理的输入级，容易造成前置处理器的一级放大器阻塞、甚至是损坏，而且高压超声脉冲激励原始信号对弱小的检测信号的容易产生干扰，进而影响检测成像质量和检测结果的可靠性与准确性。

发明内容

本发明的目的是针对夹芯结构的超声无损检测，提出一种超声反射透射并行检测的信号采集方法，以实现夹芯结构的超声反射透射并行扫描成像检测。

本发明的技术解决方案是：

用于超声反射透射并行检测信号获取的设备包括发射接收换能器、接收换能器、超声发射单元、门选单元，反射信号处理单元、延时单元、透射信号处理单元、同步单元、数据采集单元，采集步骤是：

①超声信号的产生与转换

超声发射单元在同步单元输出的同步脉冲s₀(t)控制下，产生高压激励脉冲u_R2(t)，激励发射接收换能器产生发射超声波，再通过耦合介质传播到被检测复合材料夹芯结构中，形成入射超声波，其中，一部分入射超声波在被检测复合材料夹芯结构中形成反射超声波被发射接收换能器所接收转换为超声反射信号u_R1(t)，另一部分入射超声波透过被检测复合材料夹芯结构后，形成透射声波被接收换能器所接收转换为超声透射信号u_T(t)，同步移动发射接收换能器和接收换能器，在被检测复合材料夹芯结构中各个不同检测点位置形成相应的超声反射信号u_R1(t)和超声透射信号u_T(t)；

②超声反射信号和超声穿透信号的并行接收

发射接收换能器和接收换能器对超声反射信号u_R1(t)和超声透射信号u_T(t)的并行接收，其中：

1)超声反射信号的接收