超声波探伤信号处理及结果分析

超声回波信号的处理和分析是系统自主判伤的关键，通过对数据预处理可有效提高判伤结果的准确度。信号的处理及结果分析是在上位机软件中完成的。

超声波探伤信号预处理

在相同的环境条件下，分别对同一金属薄板的无缺陷区域和存在缺陷区域的超声回波信号进行采集，再通过 MATLAB 软件对回波数据进行恢复显示。其中，虚线为有缺陷区域采集数据的恢复波形，实线为无缺陷区域采集数据的恢复波形。对比两组的恢复波形可以看出，波形中 7-17us 较长的时间范围内均为探头的始发波，拖尾现象严重。同时缺陷回波出现在 15us 之后，在时间轴上探头的始发波和缺陷回波之间存在时间差，容易区分。信号的预处理就是通过合理的算法去除始发波的影响，避免探头始发波对判伤结果的干扰。

多变的检测环境，不可避免的将噪声引入超声回波信号。所示是对采集数据进一步处理的结果，通过小波分解和重构的方法，减小的噪声干扰并消除 2V 偏置电压。经小波分解与重构后，分布在始发波和回波基线上的高频噪声去除效果明显，去噪后波形更加纯净，这将有利于检测系统区分始发波信号与回波信号。

探伤数据的可视化

通过对超声波信号的数据处理可对当前检测点是否存在缺陷做出判断，而本课题的最终目的是扫描检测目标薄板，将超声回波数据量化以灰度值并结合当前检测点的位置信息，得出检测区域的灰度图即检测区域的声学特性分布图。现将在完整的金属薄板上制作一划痕，通过检测此划痕来验证检测系统的检测效果。

在扫描检测结束之后，可得到检测结果。在绘制的检测区域内部声学特性分布图时，根据超声回波的量化处理结果以不同的颜色定义缺陷的大小：红色代表较大缺陷；黄色代表细小缺陷；蓝色代表无缺陷。