基于合成孔徑缺陷檢測技術(shù)的研究

摘? 要：缺陷常常以一種不連續(xù)的形式存在于生產(chǎn)制造作業(yè)中各類待加工的材料中，也正是因為這樣缺陷的分類及識別成為制造領(lǐng)域研究一個重點問題?，F(xiàn)階段全新的生產(chǎn)行業(yè)所使用的缺陷檢測有超聲無損檢測等技術(shù)，其對合成孔徑的檢測有著重要現(xiàn)實意義。本文以超聲無損檢測技術(shù)為例，探析該技術(shù)在合成孔徑缺陷檢測過程中的應(yīng)用要點和舉措，如，合成孔徑缺陷檢測期間，對缺陷的類型、特征、位置以及方向等實施定量的分析，之后采用適合技術(shù)和方法來處理缺陷問題。研究目的是為了通過全面和深入的分析為合成孔徑缺陷檢測工作人員檢測工作的良好開展提供理論參考建議。

關(guān)鍵詞：合成孔徑;缺陷;檢測技術(shù);研究

前言：

有效的獲取物體中各類缺陷的具體位置和大小以及性質(zhì)、功能，是無損檢測技術(shù)產(chǎn)生與發(fā)展的動力來源。無損檢測技術(shù)可以結(jié)合物體內(nèi)在缺陷存在的具體方式，按照不同的檢測原理、探測方法與信息的處理方式等等產(chǎn)生了多種無損檢測方法。其中工業(yè)領(lǐng)域常見的無損檢測方法有如下幾種：熱紅外檢測技術(shù)、渦流檢測技術(shù)、超聲檢測技術(shù)、射線檢測技術(shù)、滲透檢測技術(shù)以及磁粉檢測技術(shù)等。近些年無損檢測技術(shù)在我國快速發(fā)展，也使無損檢測設(shè)備日漸完善與飛速的改進(jìn)。目前無損檢測技術(shù)被廣泛的應(yīng)用到產(chǎn)品與系統(tǒng)中，并且得到人們的一致認(rèn)可和肯定。

1、檢測特點與超聲合成孔徑缺陷檢測技術(shù)

系統(tǒng)方位的分辨率成效地優(yōu)劣受到換能器設(shè)備孔徑大小與其工作頻率高低的影響。合成孔徑的超聲成像技術(shù)有著自身特有的優(yōu)勢，包括操作簡單、系統(tǒng)的硬件成本較低，控制超聲檢測深度最低和探測范圍的最大，實現(xiàn)了高效成像的目的[1]?？偟膩碚f其本質(zhì)就是幾何反射與聲線模型延遲求解波束的形成過程。若是缺陷發(fā)生于聚焦換能器設(shè)備聚焦區(qū)域內(nèi)部，可以采取小孔徑陣元換能器設(shè)備或較低工作頻率，利于增強方位的分辨率，保障聚焦成像質(zhì)量，獲取最佳成像性能。

以硅單晶圓棒為例，其作為常見的電子元器件和電子元器件中一種基礎(chǔ)材料在工業(yè)生產(chǎn)中被廣泛的使用，另外在材料進(jìn)行加工和生產(chǎn)之前也要做好內(nèi)部宏觀狀態(tài)的檢測。當(dāng)下常應(yīng)用的檢測方法僅有檢測外觀以及抽樣進(jìn)行的切片檢測方法，使用該方法會對晶體帶來一定程度的損傷。所以，可以使用無損檢測技術(shù)來進(jìn)行檢測。對機械部件的結(jié)合區(qū)域狀態(tài)進(jìn)行檢測。總的來說，在部件結(jié)合狀態(tài)下進(jìn)行檢測，采用超聲檢測技術(shù)有著一定的可行性，同時優(yōu)勢也十分的明顯[2]。

2、缺陷與基于合成孔徑技術(shù)的描述

超聲檢測過程中所檢測到的缺陷構(gòu)造較為復(fù)雜，按照形狀可以把缺陷劃分成簡單的缺陷、凹陷缺陷與空洞缺陷等，也對各類缺陷給出了更為嚴(yán)格的定義，這為缺陷面積和特征的識別與提取打下良好基礎(chǔ)。為了保障缺陷良好識別與分類，解決缺陷的識別與分類的問題，可以采取合成孔徑技術(shù)，該技術(shù)結(jié)合超聲缺陷特征提取與缺陷的分類及二者相互間映射關(guān)系，用于分析和描述缺陷特性[3]。

總的來說，合成孔徑技術(shù)把缺陷劃分成為孔徑缺陷與結(jié)合層的缺陷，如果從缺陷的幾何特征來看可以分為簡單的缺陷與凹陷缺陷。在超聲檢測過程中遇到則是孔徑類的缺陷，因為空洞缺陷與分層面定性與定量的問題有一定的聯(lián)系，所以，在超聲檢測期間可以把缺陷分為兩種不同類別：一個是孔缺陷，另一個是面缺陷。對缺陷進(jìn)行有效的分類能夠在工業(yè)領(lǐng)域充分發(fā)揮各類生產(chǎn)裝置最大應(yīng)用性能，加快了生產(chǎn)效率，也完善和優(yōu)化工藝生產(chǎn)與制備的過程，相應(yīng)的也提高材料的利用率與反復(fù)的使用率

3、超聲合成孔徑評價的主要技術(shù)指標(biāo)

評價超聲合成孔徑的技術(shù)指標(biāo)過程中可以采取如下幾種方法：時延疊加的系統(tǒng)分辨率評價方法和信噪比的評價方法。超聲檢測技術(shù)有著自身獨特的優(yōu)勢，其應(yīng)用范圍較為廣泛，有著很強的適用性，基于此使其成為目前我國在線檢測與相關(guān)檢測主要有效舉措之一。人們在使用該技術(shù)期間，逐步完善了檢測技術(shù)的方法標(biāo)準(zhǔn)與有效評價的手段，保障了檢測結(jié)果的真實性與可靠性，也保障了工藝的標(biāo)準(zhǔn)，并且大大的提高了生產(chǎn)的效率，控制殘次品的數(shù)量，保障了產(chǎn)品的質(zhì)量[4]。

結(jié)束語：結(jié)合超聲檢測技術(shù)所檢測到缺陷以及復(fù)雜程度，可以把檢測對象的缺陷分為簡單的缺陷、凹陷缺陷和空洞缺陷等。不管是哪一種缺陷要想確保檢測質(zhì)量均要對缺陷特征等進(jìn)行準(zhǔn)確快捷以及可靠的識別。對于缺陷的識別和分類可以使用合成孔徑技術(shù)，該技術(shù)主要是建立在超聲缺陷特征基礎(chǔ)之上來提取缺陷特征，并實現(xiàn)缺陷分類，保障提取準(zhǔn)確性和快捷性。

參考文獻(xiàn)：

[1]徐俊濤，王強，朱凱，吳錦豪，吳珂. 基于合成孔徑聚焦成像技術(shù)的混凝土缺陷檢測實驗分析[J]. 中國測試，2021，47（12）：47-51.

[2]陳沛錦. 基于相控陣超聲的復(fù)合材料殼體發(fā)動機脫粘檢測[D].中北大學(xué)，2021.

[3]烏偉. 基于超聲合成孔徑缺陷檢測技術(shù)的研究[D].西安理工大學(xué)，2018.

[4]羅嶸，陳果，陳堯，石文澤，劉勛豐，盧超. 超聲頻域合成孔徑聚焦技術(shù)在主軸缺陷檢測技術(shù)中的應(yīng)用[J]. 失效分析與預(yù)防，2018，13（03）：137- 143.

作者簡介：

王哲 1990.08? 籍貫：湖南長沙 學(xué)歷：研究生 職稱 ：工程師 研究方向：車身輕量化、智能檢測

湖南省自然科學(xué)基金項目（2022JJ60061）