Page 48 - 2022'中国无损检测年度报告

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and particle swarm optimization[J].
Measurement, 2022,204:111981.

1.10 基于太赫兹时域光谱技术的陶瓷基复合材料
缺陷检测成像研究
该研究选用陶瓷基复合材料作为试验样品。
缺陷检测采用太赫兹时域光谱系统（THz-TDS）
进行（见图 13）。首先，采用反射式 THz-TDS
系统，对预制的陶瓷基 CMC 试样进行了非接触 (a) 二维成像结果
式无损检测，获得了样品逐点扫描检测信号。然后，
针对其高频信号在高阶滤波后常出现的明显相位
延迟现象，提出了一种零相位滤波方法（滤波信
号见图 14），消除了相位延迟并精确提取出峰值、
相位与渡越时间等信息。在此基础上，采用多特
征加权融合成像方法绘制了材料缺陷的二维表面
成像结果 [ 见图 15(a)]，并重构了与其对应的缺
陷三维形貌 [ 见图 15(b)]，直观展示出了缺陷形 (b) 三维成像结果
貌位置信息，最终实现了 CMC 试样的缺陷定位 图 15 陶瓷基试样缺陷检测融合成像结果
与尺寸定量评估。
1.11 基于太赫兹时域光谱的涂层缺陷和均匀性无
损评价
结构涂料因其优异的机械和热性能而被广泛
使用。为了从定性和定量上评估涂层的缺陷和均
匀性，提出了一种太赫兹时域光谱检测技术。热
(a) 太赫兹时域光谱仪
障涂层被选为典型的单层涂层结构，用于定量缺
陷检测。对采集的原始信号使用小波降噪方法，
以消除噪声，同时保留详细信息。将预处理信号
的峰值作为成像的特征参数，采用自动二值化阈
值分割技术对缺陷进行定量描述。选择汽车涂层
作为均匀性检测的典型多层涂层结构。分析了强
叠加信号的时频特性；峰峰值用作成像的特征参
数，然后使用峰峰值 3D 成像来表征涂层均匀性，
从而快速直观地采集涂层状态。结果表明，洁净涂
(b) 反射式光路
层的均匀性最优（成像结果见图 16）。使用涡流
图 13 THz-TDS 试验系统 计进行后续厚度检测的结果与太赫兹技术的结果一

致。结果表明，THz-TDS 能够有效检测涂层的缺
陷和均匀性。

图 14 陶瓷基试样缺陷位置与无缺陷位置零相位滤波信号 图 16 汽车涂层均匀性的三维成像结果
对比

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