基于合成孔徑缺陷檢測技術的研究

摘? 要：缺陷常常以一種不連續的形式存在于生產制造作業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域研究一個重點問題。現階段全新的生產行業所使用的缺陷檢測有超聲無損檢測等技術，其對合成孔徑的檢測有著重要現實意義。本文以超聲無損檢測技術為例，探析該技術在合成孔徑缺陷檢測過程中的應用要點和舉措，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。

關鍵詞：合成孔徑;缺陷;檢測技術;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、功能，是無損檢測技術產生與發展的動力來源。無損檢測技術可以結合物體內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生了多種無損檢測方法。其中工業領域常見的無損檢測方法有如下幾種：熱紅外檢測技術、渦流檢測技術、超聲檢測技術、射線檢測技術、滲透檢測技術以及磁粉檢測技術等。近些年無損檢測技術在我國快速發展，也使無損檢測設備日漸完善與飛速的改進。目前無損檢測技術被廣泛的應用到產品與系統中，并且得到人們的一致認可和肯定。

1、檢測特點與超聲合成孔徑缺陷檢測技術

系統方位的分辨率成效地優劣受到換能器設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有著自身特有的優勢，包括操作簡單、系統的硬件成本較低，控制超聲檢測深度最低和探測范圍的最大，實現了高效成像的目的[1]。總的來說其本質就是幾何反射與聲線模型延遲求解波束的形成過程。若是缺陷發生于聚焦換能器設備聚焦區域內部，可以采取小孔徑陣元換能器設備或較低工作頻率，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材料在工業生產中被廣泛的使用，另外在材料進行加工和生產之前也要做好內部宏觀狀態的檢測。當下常應用的檢測方法僅有檢測外觀以及抽樣進行的切片檢測方法，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來進行檢測。對機械部件的結合區域狀態進行檢測。總的來說，在部件結合狀態下進行檢測，采用超聲檢測技術有著一定的可行性，同時優勢也十分的明顯[2]。

2、缺陷與基于合成孔徑技術的描述

超聲檢測過程中所檢測到的缺陷構造較為復雜，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。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，該技術結合超聲缺陷特征提取與缺陷的分類及二者相互間映射關系，用于分析和描述缺陷特性[3]。

總的來說，合成孔徑技術把缺陷劃分成為孔徑缺陷與結合層的缺陷，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。對缺陷進行有效的分類能夠在工業領域充分發揮各類生產裝置最大應用性能，加快了生產效率，也完善和優化工藝生產與制備的過程，相應的也提高材料的利用率與反復的使用率

3、超聲合成孔徑評價的主要技術指標

評價超聲合成孔徑的技術指標過程中可以采取如下幾種方法：時延疊加的系統分辨率評價方法和信噪比的評價方法。超聲檢測技術有著自身獨特的優勢，其應用范圍較為廣泛，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檢測主要有效舉措之一。人們在使用該技術期間，逐步完善了檢測技術的方法標準與有效評價的手段，保障了檢測結果的真實性與可靠性，也保障了工藝的標準，并且大大的提高了生產的效率，控制殘次品的數量，保障了產品的質量[4]。

結束語：結合超聲檢測技術所檢測到缺陷以及復雜程度，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量均要對缺陷特征等進行準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，該技術主要是建立在超聲缺陷特征基礎之上來提取缺陷特征，并實現缺陷分類，保障提取準確性和快捷性。

參考文獻：

[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合材料殼體發動機脫粘檢測[D].中北大學，2021.

[3]烏偉. 基于超聲合成孔徑缺陷檢測技術的研究[D].西安理工大學，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在主軸缺陷檢測技術中的應用[J]. 失效分析與預防，2018，13（03）：137- 143.

作者簡介：

王哲 1990.08? 籍貫：湖南長沙 學歷：研究生 職稱 ：工程師 研究方向：車身輕量化、智能檢測

湖南省自然科學基金項目（2022JJ60061）