一種超聲c掃描檢測(cè)中缺陷位置精確定位方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及無(wú)損檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及到一種超聲C掃描檢測(cè)中缺陷位置精確定位方法。
【背景技術(shù)】
[0002]無(wú)損檢測(cè)是在不損壞工件或原材料工作狀態(tài)的前提下，對(duì)被檢驗(yàn)部件的表面和內(nèi)部質(zhì)量進(jìn)行檢查的一種測(cè)試手段。
[0003]超聲檢測(cè)是目前應(yīng)用最廣泛的無(wú)損檢測(cè)技術(shù)之一。常用的超聲檢測(cè)方法有接觸法、水浸法。隨著工業(yè)自動(dòng)化的發(fā)展，超聲C掃描檢測(cè)應(yīng)用的越來(lái)越廣泛，超聲C掃描檢測(cè)采用的方法通常有水浸法和噴水法，這兩種方法都要求超聲探頭距離工件表面有一定的距離。雖然通過(guò)超聲C掃描檢測(cè)能夠得到工件內(nèi)部缺陷的二維平面C掃描圖像，但是由于超聲C掃描檢測(cè)系統(tǒng)的坐標(biāo)系和工件的實(shí)際坐標(biāo)直接缺少精確的關(guān)聯(lián)，要想直接通過(guò)C掃描圖像對(duì)缺陷進(jìn)行定位產(chǎn)生的誤差很大。目前，通常是在超聲C掃描檢測(cè)發(fā)現(xiàn)缺陷后再采用接觸法進(jìn)行定位，因此就會(huì)帶來(lái)額外的工作量。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明的目的是提供一種超聲C掃描檢測(cè)中缺陷位置精確定位方法，可以直接利用C掃描圖像對(duì)工件中缺陷進(jìn)行精確定位。
[0005]為達(dá)到上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案如下:
[0006]—種超聲C掃描檢測(cè)中缺陷位置精確定位方法，包括以下步驟:
[0007]S1:在已經(jīng)標(biāo)定好三維坐標(biāo)系統(tǒng)的水平工作臺(tái)上放置長(zhǎng)方體形工件，并記錄工件的長(zhǎng)寬高；
[0008]S2:在超聲C掃描檢測(cè)系統(tǒng)中輸入工件的長(zhǎng)寬高參數(shù)，并調(diào)節(jié)好超聲參數(shù)；
[0009]S3:用超聲探頭對(duì)工件的水平探測(cè)面進(jìn)行水平掃描，得到一幅包含掃描位置信息與超聲檢測(cè)信號(hào)相對(duì)應(yīng)的二維平面超聲C掃描圖像，確定圖像中缺陷信號(hào)的平面位置坐標(biāo)；
[0010]S4:將十字激光器移動(dòng)至平面位置坐標(biāo)處，十字激光器中的十字光斑在工件中的投影即為缺陷的位置，配合十字光斑即將工件中的缺陷平面投影準(zhǔn)確的描繪出來(lái)。
[0011]所述S1的具體方法包括:在已經(jīng)調(diào)試好三維坐標(biāo)系統(tǒng)的超聲C掃描裝置的探頭旁邊固定十字激光器，激光器射出方向與超聲探頭的聲束方向一致，即都垂直于坐標(biāo)系的XY平面，并確保十字激光器的十字線分別平行于坐標(biāo)系的X軸和Y軸，通過(guò)測(cè)試和計(jì)算，得出超聲探頭中心與十字光斑在XY平面上的相對(duì)坐標(biāo)。
[0012]通過(guò)十字激光器的十字線校準(zhǔn)工件擺放的位置，使得工件的長(zhǎng)和寬與坐標(biāo)系的X軸和Y軸平行，并將激光十字光斑對(duì)準(zhǔn)工件左上角，通過(guò)超聲C掃描軟件查看得知超聲探頭聲束在XY平面的坐標(biāo)，根據(jù)超聲探頭和激光器的相對(duì)坐標(biāo)得到激光十字光斑在XY平面的坐標(biāo)。
[0013]通過(guò)測(cè)試和計(jì)算得出超聲探頭中心與十字光斑在XY平面上的相對(duì)坐標(biāo)的具體方法是:在已經(jīng)標(biāo)定好的三維坐標(biāo)系中得到探頭的中心坐標(biāo)為(xl，yl)，因?yàn)槭嵌╔Y平面的相對(duì)坐標(biāo)，因此Z軸可以忽略，而十字光斑在該三維坐標(biāo)系中的實(shí)際坐標(biāo)直接測(cè)出為(x2，y2)，即可得出超聲探頭中心與十字光斑在XY平面上的相對(duì)坐標(biāo)為(X2-xl，y2-yl)
[0014]對(duì)于一個(gè)規(guī)則工件，通過(guò)十字激光的2條線來(lái)校準(zhǔn)工件擺放的位置。
[0015]所述S2中，所述超聲參數(shù)是根據(jù)超聲信號(hào)波形、工件厚度、工件聲速和相關(guān)檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)來(lái)確定。
[0016]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下的有益效果:
[0017]本發(fā)明所提供的方法，利用了激光的方向性好的優(yōu)點(diǎn)。首先需要在超聲C掃描檢測(cè)系統(tǒng)中建立一個(gè)三維坐標(biāo)系統(tǒng)，準(zhǔn)確標(biāo)定超聲探頭中心在坐標(biāo)系統(tǒng)的位置。將一個(gè)十字激光發(fā)射器放置于探頭旁，并計(jì)算激光中心(十字光斑)與探頭中心的平面相對(duì)位置，通過(guò)分析超聲C掃描檢測(cè)圖像中的缺陷，可以得到該缺陷在三維坐標(biāo)系中的平面位置，因此可以將激光移動(dòng)到缺陷上方，此時(shí)，十字光斑在工件中的位置即為缺陷的準(zhǔn)確位置。本發(fā)明所提供的超聲C掃描檢測(cè)中缺陷位置精確定位方法，可以直接利用C掃描圖像對(duì)工件中缺陷進(jìn)行精確定位。
【附圖說(shuō)明】
[0018]通過(guò)閱讀參照以下附圖對(duì)非限制性實(shí)施例所作的詳細(xì)描述，本發(fā)明的其它特征、目的和優(yōu)點(diǎn)將會(huì)變得更明顯:
[0019]圖1是本發(fā)明超聲C掃描檢測(cè)裝置一實(shí)施例的位置示意圖；
[0020]圖中:1-水平工作臺(tái)；2-工作區(qū)域;3-工件;4-系統(tǒng)原點(diǎn)；5-超聲探頭;6_十字激光器。
【具體實(shí)施方式】
[0021]下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。以下實(shí)施例將有助于本領(lǐng)域的技術(shù)人員進(jìn)一步理解本發(fā)明，但不以任何形式限制本發(fā)明。應(yīng)當(dāng)指出的是，對(duì)本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)。這些都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
[0022]圖1所示，在一個(gè)已經(jīng)調(diào)試好三維坐標(biāo)系統(tǒng)的超聲C掃描裝置的超聲探頭5旁邊固定一個(gè)十字激光器6。十字激光器6射出方向與超聲探頭的聲束方向一致，即都垂直于坐標(biāo)系的XY平面，并確保十字激光器6的十字線分別平行于坐標(biāo)系的X軸和Y軸。通過(guò)測(cè)試和計(jì)算，可以得出超聲探頭中心與十字光斑在XY平面上的相對(duì)坐標(biāo)。
[0023]將工件3放置在該水平工作平臺(tái)1的工作區(qū)域2中，在超聲C掃描檢測(cè)系統(tǒng)中輸入工件的長(zhǎng)寬高參數(shù)，并調(diào)節(jié)好相關(guān)超聲參數(shù)，對(duì)于一個(gè)規(guī)則工件，可以通過(guò)十字激光的2條線來(lái)校準(zhǔn)工件擺放的位置。
[0024]用超聲探頭5對(duì)工件3的水平探測(cè)面進(jìn)行水平掃描，得到一幅包含掃描位置信息與超聲檢測(cè)信號(hào)相對(duì)應(yīng)的二維平面超聲C掃描圖像，確定圖像中缺陷信號(hào)的平面位置坐標(biāo)。
[0025]通過(guò)十字激光器6和超聲探頭5的相對(duì)坐標(biāo)，可以將激光器的十字光斑準(zhǔn)確移動(dòng)到工件3中的缺陷的坐標(biāo)上。例如:假設(shè)缺陷在XY平面的坐標(biāo)位置為(XI，Y1)，因此也就知道缺陷對(duì)于的超聲探頭中心的坐標(biāo)位置為(XI，Υ1)，又因探頭中心的坐標(biāo)與十字光斑坐標(biāo)的相對(duì)坐標(biāo)為(x2-xl，y2-yl)。因此，要將十字光斑移動(dòng)到缺陷坐標(biāo)(XI，Y1)上，只需將探頭移動(dòng)到(Xl-(x2-xl)，Y2-(y2_yl))坐標(biāo)即可。
[0026]利用記號(hào)筆和十字光斑可以將工件3中的缺陷在XY平面中的投影精確的描繪出來(lái)。
[0027]本發(fā)明一具體實(shí)施例中，工作區(qū)域中放置一塊長(zhǎng)500mm、寬400mm,厚為4mm的碳纖維蒙皮工件，將工件尺寸參數(shù)(一般對(duì)長(zhǎng)寬尺寸適當(dāng)放大，確保對(duì)工件的完全掃描)輸入超聲C掃描系統(tǒng)，本實(shí)施例輸入的工件尺寸參數(shù)為長(zhǎng)530mm、寬430mm，高4mm。將超聲探頭移動(dòng)至工件距離系統(tǒng)原點(diǎn)4較近的一側(cè)上方，根據(jù)超聲信號(hào)波形、工件厚度、工件聲速和相關(guān)檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)等信息，確定超聲檢測(cè)參數(shù)。
[0028]通過(guò)十字激光線校準(zhǔn)工件擺放的位置，即工件的長(zhǎng)和寬是否與坐標(biāo)系的X軸和Y軸平行。并將激光十字光斑對(duì)準(zhǔn)工件左上角，此時(shí)，通過(guò)超聲C掃描軟件查看得知超聲探頭聲束在XY平面的坐標(biāo)為(85，85)。根據(jù)超聲探頭和激光器的相對(duì)坐標(biāo)可知，此時(shí)的激光十字光斑在XY平面的坐標(biāo)為(100，100)。
[0029]使用超聲探頭對(duì)工件進(jìn)行完全掃描，得到一幅包含掃描位置信息與超聲檢測(cè)信號(hào)相對(duì)應(yīng)的二維平面超聲C掃描圖像，從圖像中得知缺陷在XY平面的某一邊緣坐標(biāo)為(200，180)。
[0030]將超聲探頭在XY平面移動(dòng)到坐標(biāo)(185，165)處。此時(shí)激光十字光斑所指定的位置即為缺陷該邊緣在XY平面的精確位置。
[0031]使用記號(hào)筆，配合激光十字光斑即可將缺陷在XY平面的精確輪廓描繪出來(lái)。
[0032]以上對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施例進(jìn)行了描述。需要理解的是，本發(fā)明并不局限于上述特定實(shí)施方式，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在權(quán)利要求的范圍內(nèi)做出各種變形或修改，這并不影響本發(fā)明的實(shí)質(zhì)內(nèi)容。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種超聲C掃描檢測(cè)中缺陷位置精確定位方法，其特征在于，包括以下步驟: S1:在已經(jīng)標(biāo)定好三維坐標(biāo)系統(tǒng)的水平工作臺(tái)上放置長(zhǎng)方體形工件，并記錄工件的長(zhǎng)寬高； S2:在超聲C掃描檢測(cè)系統(tǒng)中輸入工件的長(zhǎng)寬高參數(shù)，并調(diào)節(jié)超聲參數(shù)； S3:用超聲探頭對(duì)工件的水平探測(cè)面進(jìn)行水平掃描，得到一幅包含掃描位置信息與超聲檢測(cè)信號(hào)相對(duì)應(yīng)的二維平面超聲C掃描圖像，確定圖像中缺陷信號(hào)的平面位置坐標(biāo)； S4:將十字激光器移動(dòng)至平面位置坐標(biāo)處，十字激光器中的十字光斑在工件中的投影即為缺陷的位置，配合十字光斑即將工件中的缺陷平面投影準(zhǔn)確的描繪出來(lái)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超聲C掃描檢測(cè)中缺陷位置精確定位方法，其特征在于，所述S1的具體方法包括:在已經(jīng)調(diào)試好三維坐標(biāo)系統(tǒng)的超聲C掃描裝置的探頭旁邊固定十字激光器，激光器射出方向與超聲探頭的聲束方向一致，即都垂直于坐標(biāo)系的XY平面，并確保十字激光器的十字線分別平行于坐標(biāo)系的X軸和Y軸，通過(guò)測(cè)試和計(jì)算，得出超聲探頭中心與十字光斑在XY平面上的相對(duì)坐標(biāo)。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的超聲C掃描檢測(cè)中缺陷位置精確定位方法，其特征在于，通過(guò)十字激光器的十字線校準(zhǔn)工件擺放的位置，使得工件的長(zhǎng)和寬與坐標(biāo)系的X軸和Y軸平行，并將激光十字光斑對(duì)準(zhǔn)工件左上角，通過(guò)超聲C掃描軟件查看得知超聲探頭聲束在XY平面的坐標(biāo)，根據(jù)超聲探頭和激光器的相對(duì)坐標(biāo)得到激光十字光斑在XY平面的坐標(biāo)。4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的超聲C掃描檢測(cè)中缺陷位置精確定位方法，其特征在于，通過(guò)測(cè)試和計(jì)算得出超聲探頭中心與十字光斑在XY平面上的相對(duì)坐標(biāo)的方法包括:在已經(jīng)標(biāo)定好的三維坐標(biāo)系中得到探頭的中心坐標(biāo)為(xl，yl)，因?yàn)槭嵌╔Y平面的相對(duì)坐標(biāo)，因此Z軸可以忽略，而十字光斑在該三維坐標(biāo)系中的實(shí)際坐標(biāo)直接測(cè)出為(x2，y2)，即可得出超聲探頭中心與十字光斑在XY平面上的相對(duì)坐標(biāo)為(x2-xl，y2-yl)。5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的超聲C掃描檢測(cè)中缺陷位置精確定位方法，其特征在于，對(duì)于一個(gè)規(guī)則工件，通過(guò)十字激光的2條線來(lái)校準(zhǔn)工件擺放的位置。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超聲C掃描檢測(cè)中缺陷位置精確定位方法，其特征在于，所述S2中，所述超聲參數(shù)是根據(jù)超聲信號(hào)波形、工件厚度、工件聲速和相關(guān)檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)來(lái)確定。
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明提供了一種超聲C掃描檢測(cè)中缺陷位置精確定位方法，包括以下步驟：S1：在已經(jīng)標(biāo)定好三維坐標(biāo)系統(tǒng)的水平工作臺(tái)上放置長(zhǎng)方體形工件，并記錄工件的長(zhǎng)寬高；S2：在超聲C掃描檢測(cè)系統(tǒng)中輸入工件的長(zhǎng)寬高參數(shù)，并調(diào)節(jié)好超聲參數(shù)；S3：用超聲探頭對(duì)工件的水平探測(cè)面進(jìn)行水平掃描，得到一幅包含掃描位置信息與超聲檢測(cè)信號(hào)相對(duì)應(yīng)的二維平面超聲C掃描圖像，確定圖像中缺陷信號(hào)的平面位置坐標(biāo)；S4：將十字激光器移動(dòng)至平面位置坐標(biāo)處，十字激光器中的十字光斑在工件中的投影即為缺陷的位置，配合十字光斑即將工件中的缺陷平面投影準(zhǔn)確的描繪出來(lái)。本發(fā)明方法可以直接利用C掃描圖像對(duì)工件中缺陷進(jìn)行精確定位。
【IPC分類(lèi)】G01N29/06
【公開(kāi)號(hào)】CN105467011
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510907290
【發(fā)明人】鄭金華, 曾兵, 盛濤, 滿(mǎn)明瑞, 吳凱, 錢(qián)云翔
【申請(qǐng)人】上海復(fù)合材料科技有限公司
【公開(kāi)日】2016年4月6日
【申請(qǐng)日】2015年12月9日