表面自适应超声(SAUL)


表面自适应超声(SAUL)技术专为复杂的复合结构检测而设计,可使用独特的配置检查具有不同几何形状(平面,凹面,凸面)的元件。 SAUL是面向有经验的用户设计检查程序的开发工具。

航空航天工业中遇到的许多复合结构具有复杂且可变的几何形状。 传统的超声无损检测需要特定的探头,每个参考的特定耦合工具和/或高分辨率表面轮廓仪工具,使整个过程难以自动化。 SAUL是M2M为工业实施的一项新技术,它增加了对任何给定相控阵探头的适应性。

1个探针,1个软件,1个文件

实时自适应技术

SAUL是一个迭代过程,首先学习表面轮廓,然后将正常入射波发送到组件中。

这种技术的优点在于,它可以使用一个探头,不同的几何形状(纵梁,半径......)进行全自动浸入式技术检测。 结合MultiX ++ SAUL的并行架构,可以快速检查复杂的复合组件。

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用 SAUL做加强型检查案例

Surface-Adaptive ULtrasound (SAUL) Nondestructive testing for Airbus A350 composite parts ©Stelia Aerospace Composites

第一声束:所有晶片都是在没有延迟法的情况下发射

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波传播

 

由标本重新发射的信号由所有晶片记录。 考虑到反向扩散信号并应用,实时计算新的延迟定律。.

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Wave propagation after SAUL convergence

Radius inspection (1st shot)

R角检查(第一声束)

 

Radius inspection after SAUL convergence

SAUL检测复合材料R角

 

APPLICATIONS

工业应用(STELIA)

800+ PART REFERENCES, QUALIFIED BY AIRBUS GOUP

SAUL_composite inspection_logo stelia ©M2M_BD

saul composite inspection_imaging

学术文献

SAUL技术能够平行于任何复杂表面传输入射波前。 可以使用独特的探针(例如具有平坦有效孔径的矩阵阵列)完全控制呈现可变几何形状(平坦,凹面或凸面)的一个样品。 这是通过迭代算法实现的,该算法不需要知道正在进行检查的部件的几何和声学特性。 通过使用典型的飞机复合结构(例如,CFRP纵梁,加强件)获得的测量来说明实时自适应处理。

SAUL算法的原理可以如下分解。 第一步是发送具有全阵列的平面波并且为所有通道并行记录基本信号。 获得的B扫描显示在下图中。

 

由于出射波通常不会入射到表面上,所以材料内的连续层(每个层大致平行于表面)偏离透射场。 这导致图像不良,其中不能识别样本的后壁界面。

第二步包括使入射波适应表面几何形状。 该过程依赖于测量阵列的所有元件与表面之间的飞行时间(例如,通过检测表面回波包络的最大值)。 这些飞行时间用于提取将应用于第二次传输的延迟定律。 还可以应用接收延迟定律,以便同步所接收的基本信号,并通过子孔径的电子扫描产生几个相干的信号求和。 该算法是迭代的并且在几次声束之后收敛(例如,每个位置3次声束)。

 

图:使用SAUL算法进行曲面调整的示例

SAUL算法已在M2M MultiX系统上实现。 使用CONTOUR DYNAMICS(原MECNOV)和EADS(AIRBUS部件)实现了工业应用。 该方法可以扩展到许多其他工业项目,例如涡轮机叶片,波浪板以及呈现不规则表面的所有类型的金属/复合结构的检查。

References

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