鋁薄板裂紋電磁超聲導(dǎo)波B掃描檢測實驗研究

袁阿琳，賴迎慶，石 劍，段檢發(fā)，盧 超，石文澤

（1. 中國航發(fā)南方工業(yè)有限公司，湖南株洲 412000；2. 南昌航空大學(xué)無損檢測技術(shù)教育部重點實驗室，江西南昌 330063）

0 引 言

鋁板已被廣泛用于航空航天領(lǐng)域[1]，為降低耗油量，大型飛機C919機身的主要材料為航空鋁合金薄板，占了總重量的 70%[2]。鋁板在制造過程中容易產(chǎn)生夾雜、裂紋等缺陷，如果未能及時檢出這些缺陷，其制件在裝機后，在高強度的服役過程中易造成重大事故[3]?，F(xiàn)有的板材檢測技術(shù)主要有射線檢測[4]，滲透檢測[5]，渦流檢測[6]，磁粉檢測[6]和超聲檢測[7]。超聲檢測由于靈敏度高、穿透力強、對缺陷形貌評價準確等優(yōu)點，被廣泛用于板材缺陷檢測[7]。齊子誠等[8]開展了鋼板超聲檢測工藝研究，并對鋼板內(nèi)部不同深度缺陷進行超聲檢測實驗研究，研究結(jié)果表明超聲波能有效檢測鋼板內(nèi)部深度范圍為20～100 mm、內(nèi)φ5 mm平底孔當量的缺陷。對于大型金屬薄板構(gòu)件，使用傳統(tǒng)超聲縱波探頭逐點檢測效率低，迫切需要新的檢測方法。超聲導(dǎo)波具有傳播距離遠，檢測范圍廣等優(yōu)點，被廣泛用于板狀構(gòu)件檢測[9]。周正干等[10]研究過鋁薄板蘭姆波線掃描檢測方法，相比線掃描檢測，導(dǎo)波成像檢測不僅可以提高檢測效率，還可以進行檢出缺陷定位。盧超等[11]采用迭代重建技術(shù)重建鋁板中腐蝕缺陷圖像。劉增華等[12]運用雙壓電片激勵單一模態(tài)蘭姆波，結(jié)合橢圓成像算法與數(shù)據(jù)融合方法對有機玻璃薄板進行缺陷成像檢測。然而，傳統(tǒng)的壓電式超聲導(dǎo)波對被檢件表面光潔度要求高，回波信號幅值和掃查速度受耦合效果影響較大，不利于薄板構(gòu)件的快速檢測。因此，迫切需要一種非接觸式的超聲導(dǎo)波檢測方法用于實現(xiàn)鋁薄板的快速在線高效檢測。

目前，超聲導(dǎo)波的非接觸激勵和接收方式有脈沖激光式、空耦式、電磁式等[9]，但空耦超聲設(shè)備和激光超聲設(shè)備成本高、技術(shù)復(fù)雜、信噪比較低。電磁超聲換能器（Elcctromagnctic acoustic transduccr， EMAT）因不需要耦合劑、較粗糙表面也可直接探傷，具有非接觸、容易激發(fā)各種超聲波模式等優(yōu)點[13]而得到廣泛應(yīng)用。Liu等[14-15]提出了一種新型的定向磁集中器型 EMAT，在鋁薄板中激勵 S0模態(tài)的蘭姆波進行缺陷檢測。LIU等[16-17]設(shè)計了一種全向型EMAT，用于在鋁薄板中激勵和接收A0和S0模態(tài)的蘭姆波。將線圈或者永磁體以一定的排布方式組成EMAT陣列，可顯著改善成像質(zhì)量，凸顯裂紋的位置信息[18]。焦敬品等[19]對蘭姆波EMAT陣列進行了優(yōu)化設(shè)計，通過對導(dǎo)波檢測信號的等相位疊加處理，實現(xiàn)了等厚薄鋁板的全周向成像檢測。蘭姆波和表面波在鋁薄板中傳播時，鋁薄板表面質(zhì)點作橢圓運動，由于大型薄板構(gòu)件在生產(chǎn)過程中，薄板表面存在附著物，這會導(dǎo)致蘭姆波和表面波快速衰減。水平剪切（Shcar horizontal， SH）導(dǎo)波只有面內(nèi)位移，不受表面附著物的影響，適合對薄板構(gòu)件進行快速檢測。Scung等[20]發(fā)展了一種新的EMAT，用于在薄鋁板中產(chǎn)生全向SH導(dǎo)波。劉素貞等[21]分析了SH導(dǎo)波在鋼板中的傳播特性。劉增華等[22]提出了一種的雙線圈全向剪切水平波磁致伸縮貼片換能器激勵SH導(dǎo)波，實現(xiàn)了復(fù)合板損傷成像。

由于導(dǎo)波存在頻散現(xiàn)象，導(dǎo)波檢測信號伴隨著多模態(tài)特征，同時EMAT提離距離的變化和環(huán)境噪聲會使得信號信噪比較差，這些導(dǎo)致缺陷回波無法識別，需要對檢測回波信號進行有效的后處理。超聲導(dǎo)波信號具有非平穩(wěn)隨機信號特征，傳統(tǒng)傅里葉變換無法獲取導(dǎo)波信號在某個特定時間區(qū)域的頻譜特性，時頻分析可以同時在時間和頻率方向表征導(dǎo)波信號強度，適合對導(dǎo)波信號進行分析、處理[23]。Daubcchics等[24]提出了一種新的時頻分析工具，稱為同步擠壓小波變換（Synchrosqucczcd Wavclct Transform， SWT）。SWT是小波分析和重新分配技術(shù)的結(jié)合[25]，具有高時頻分辨率和可逆的特點，對高斯白噪聲干擾具有較好的魯棒性[26]。與S變換、連續(xù)小波變換和經(jīng)驗?zāi)B(tài)分解等時頻分析方法相比，SWT可以較好地改善頻率混疊現(xiàn)象，信號提取效果優(yōu)于其他時頻分析方法[26-27]。由于導(dǎo)波的頻散特性，導(dǎo)波信號會出現(xiàn)多個模態(tài)混疊，導(dǎo)致無法有效識別缺陷回波。Liu等[28]使用SWT對蘭姆波信號進行模式識別和重構(gòu)，實現(xiàn)了單一蘭姆波模態(tài)的自動提取。在現(xiàn)場檢測過程中，EAMT提離及檢測環(huán)境帶來的噪聲干擾，會使得信號的信噪比較差。胡松濤等[29]采用 SWT去除表面波信號中的強噪聲，實現(xiàn)了提離條件下鋼軌踏面裂紋的快速成像檢測。由于將電磁超聲導(dǎo)波應(yīng)用于鋁薄板的快速在線檢測存在超聲回波信噪比差、導(dǎo)波模態(tài)多導(dǎo)致分辨率差等問題，因此將高時頻分辨率和可逆特點的SWT應(yīng)用于導(dǎo)波檢測信號處理具有一定的研究價值。

本文采用Dispcrsc軟件計算了3 mm厚鋁合金薄板的 SH導(dǎo)波頻散曲線，并據(jù)此設(shè)計制作了 SH導(dǎo)波EMAT；利用Matlab軟件進行信號重構(gòu)，驗證了SWT在信號去噪和高低階導(dǎo)波信號分離中的應(yīng)用效果；最后開展了鋁薄板試樣裂紋電磁超聲檢測實驗，以驗證SWT在SH導(dǎo)波A掃信號和B掃檢測中降噪和導(dǎo)波模態(tài)分離的實際應(yīng)用效果。

1 檢測方法

1.1 周期性永磁體陣列EMAT換能機理

周期性永磁體陣列EMAT （Pcriodic-Pcrmancnt-Magnct Elcctromagnctic Acoustic Transduccr， PPM EMAT）具有一系列周期性交替的磁極，對于應(yīng)用于鋁薄板檢測的PPM EMAT，洛倫茲力是產(chǎn)生SH導(dǎo)波的主要機制[30]，其換能機理如圖1所示。跑道線圈沿永磁體的周期性方向延伸，在鋁合金薄板表面產(chǎn)生電渦流。電渦流在周期性偏置磁場的作用下，產(chǎn)生平行于鋁薄板表面并垂直于導(dǎo)線方向的洛倫茲力，SH導(dǎo)波的原理如圖2所示。洛倫茲力在鋁薄板中激發(fā)SH導(dǎo)波，SH導(dǎo)波波長為兩倍的永磁體寬度，洛倫茲力Fl為[31]

圖1 洛倫茲力換能機理Fig.1 Conversion mechanism of Lorentz force

圖2 電磁超聲換能器的SH導(dǎo)波激發(fā)原理Fig.2 Principle of SH guided wave excitation by EMAT

其中：Jc為渦流密度；B為靜態(tài)偏置磁感應(yīng)強度。

1.2 PPM EMAT設(shè)計參數(shù)

鋁薄板的材料型號為7050，在其中傳播橫波的聲速為3 080 m·s-1，縱波的聲速為6 300 m·s-1，其密度為 2 800 kg·m-3。通過 Dispcrsc軟件，繪制了3 mm厚的鋁薄板的頻散曲線，結(jié)果如圖3所示。PPM EMAT的激勵頻率越低，SH導(dǎo)波的波長越大，超聲回波的分辨率也隨之降低。綜合考慮 PPM EMAT的激勵頻率和超聲回波的分辨率，采用永磁體寬度為7 mm的PPM EMAT激勵SH0模態(tài)導(dǎo)波，對鋁薄板進行檢測。在相速度頻散曲線中，繪制紅色實線，根據(jù)Cph=λf=2df，紅色實線的斜率即為SH導(dǎo)波波長。斜率為14的紅色實線與SH0的交點為激勵EMAT的工作點，即得到 PPM EMAT的激勵頻率為 0.22 MHz，如圖3（a）所示。由圖3（b）可知，當激勵頻率為0.22 MHz時，SH0導(dǎo)波的群速度為 3 080 m·s-1。

圖3 鋁薄板SH導(dǎo)波頻散曲線Fig.3 Dispersion curves of SH guided waves in aluminium sheet

1.3 SWT信號重構(gòu)方法

1.4 基于SWT的SH導(dǎo)波模態(tài)分離仿真

由圖3（a）可知，當激勵頻率很高時，會在鋁薄板中同時激勵出高低階SH導(dǎo)波，導(dǎo)致回波信號波包混亂，無法有效識別裂紋回波。使用商業(yè)有限元軟件構(gòu)建含有0.22和0.4 MHz頻率成分的導(dǎo)波信號來模擬高低模態(tài)導(dǎo)波同時存在的情況，構(gòu)建的導(dǎo)波信號如圖4所示。對構(gòu)建的導(dǎo)波信號進行SWT處理，得到的時頻圖如圖5所示。從圖5中可以看出，高階導(dǎo)波信號和低階導(dǎo)波信號在頻率方向產(chǎn)生分離。對時頻圖進行切片分析，提取高階與低階導(dǎo)波信號在頻率方向的同步擠壓變換值Tf（ωl，b），并采用式（5）重建高階與低階導(dǎo)波信號，重建信號如圖6所示。從圖6中可以看出，高階導(dǎo)波信號與低階導(dǎo)波信號完全分離，說明 SWT可以有效地分離導(dǎo)波模態(tài)。

圖4 有限元軟件模擬的導(dǎo)波信號Fig.4 SH guided wave signals simulated by the finite element software

圖5 導(dǎo)波信號的時頻圖Fig.5 Time-frequency diagram of guided wave signal

圖6 高階導(dǎo)波信號與低階導(dǎo)波信號分離Fig.6 Separation of high-order and low-order guided wave signals

1.5 基于SWT的SH導(dǎo)波信號消噪仿真

電磁超聲導(dǎo)波信號容易受到周圍環(huán)境的電磁干擾，信噪比（Signal to noisc ratio， SNR）較差。使用商業(yè)有限元軟件，在低階導(dǎo)波信號中加入信噪比為10 dB 的高斯白噪聲，如圖7（a）所示。從圖7（a）中可以看出，導(dǎo)波信號的信噪比較差，但仍然可以分辨出低階導(dǎo)波信號。對含噪聲的導(dǎo)波信號進行 SWT處理，提取低階導(dǎo)波信號在頻率方向的同步擠壓變換值Tf（ωl，b），并采用式（5） 重構(gòu)低階導(dǎo)波信號，重構(gòu)信號如圖7（b）所示。從圖7（b）中可以看出，噪聲被有效去除，低階導(dǎo)波信號的信噪比顯著提高。得到導(dǎo)波信號的時頻圖如圖8（b）所示。從圖8中可以看出，導(dǎo)波信號與噪聲在頻率方向分離，噪聲在高頻范圍聚集分布。

圖7 SWT處理前后信噪比為10 dB的導(dǎo)波信號對比Fig.7 Comparison of guided wave signals with a SNR of 10 dB before and after SWT processing

圖8 含噪聲導(dǎo)波信號的時頻圖Fig.8 Time-frequency spectrum of the guided wave signal with noise

在低階導(dǎo)波信號中加入信噪比為20 dB的高斯白噪聲，波形如圖9（a）所示。從圖9（a）中可以看出，導(dǎo)波信號被噪聲淹沒，無法識別低階導(dǎo)波信號。對含噪聲的導(dǎo)波信號進行 SWT處理，提取低階導(dǎo)波信號在頻率方向的同步擠壓變換值Tf（ωl，b），并采用式（5）重建低階導(dǎo)波信號，重建信號波形如圖9（b）所示。從圖9（b）中可以看出，強噪聲被有效去除，導(dǎo)波信號的信噪比得到了顯著提高。

圖9 SWT處理前后信噪比為20 dB的導(dǎo)波信號對比Fig.9 Comparison of guided wave signals with a SNR of 20 dB before and after SWT processing

2 實驗系統(tǒng)和試樣

鋁薄板裂紋電磁超聲SH導(dǎo)波檢測實驗系統(tǒng)如圖10所示。由信號發(fā)生器（Agilcnt 33220A）產(chǎn)生的激勵脈沖信號經(jīng)過功率放大器（RITEC GA-2500A）放大后，再通過阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)，使激勵信號從功率放大器傳輸?shù)郊頔MAT的能量最大化。在洛倫茲力的作用下，鋁薄板中激勵出SH導(dǎo)波，接收EMAT接收到SH導(dǎo)波信號后，通過阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)使信號幅值最大化，再經(jīng)過前置放大器（OLYMPUS 5072PR）放大。放大的信號由數(shù)據(jù)采集卡（ART Tcchnology NET8544）完成模數(shù)轉(zhuǎn)換，然后將其傳輸?shù)接嬎銠C以進行信號分析和處理。

圖10 實驗系統(tǒng)框圖圖Fig.10 Block diagram of experimental system

鋁薄板裂紋電磁超聲SH導(dǎo)波檢測的布設(shè)圖如圖11所示，人工直裂紋的長度為10 mm，寬度為1 mm，垂直深度為2 mm。激勵EMAT與接收EMAT布置在缺陷的同一側(cè)，鋁薄板左端面距直裂紋200 mm，直裂紋到接收EMAT的距離為300 mm，激勵 EMAT與接收 EMAT間距為 200 mm，激勵EMAT距鋁薄板右端面200 mm。激勵與接收EMAT采用匝數(shù)為50的跑道線圈，線圈間距為0.35 mm，跑道線圈的長、寬分別為40和80 mm，單根線圈的外徑為0.35 mm。激勵與接收EMAT均使用8對永磁體，單個永磁體的長、寬、高分別為20、7、5 mm。激勵與接收 EMAT 沿平行于裂紋的方向進行檢測，激勵 EMAT的激勵頻率為 0.22 MHz。每隔 3 mm 采集一組 A 掃回波數(shù)據(jù)，采樣頻率為40 MHz，同步平均次數(shù)為64，共采集61組數(shù)據(jù)。

圖11 薄板直裂紋SH導(dǎo)波檢測的布設(shè)圖Fig.11 Layout of SH guided wave detection of straight cracks in sheets

3 檢測結(jié)果與分析

3.1 鋁薄板試樣中直裂紋電磁超聲B掃成像檢測

當激勵與接收EMAT提離距離為0.1 mm時，采集的A掃回波信號如圖12所示，從圖12中可以明顯看到直達波、裂紋回波和兩個端面回波，直達波幅值為1 995 mV，裂紋回波幅值為149 mV。采用電磁超聲SH導(dǎo)波可實現(xiàn)900 mm長度范圍內(nèi)裂紋的快速檢測，相比于傳統(tǒng)的超聲縱波逐點檢測，極大地提高了檢測效率。圖13為薄板直裂紋對應(yīng)的基于幅值的B掃描圖像。從圖13中可以直觀地得到裂紋的位置信息，實現(xiàn)了 900 mm×180 mm范圍內(nèi)的成像檢測，相比于逐個分析SH導(dǎo)波信號，B掃描檢測的效率更高。由于SH導(dǎo)波在鋁薄板中傳播的過程中，鋁合金薄板是全截面振動，當激勵與接收EMAT正對直裂紋時，裂紋回波幅值最大。由圖13還可知道，當激勵與接收EMAT移動75 mm時，激勵EMAT、接收EMAT和直裂紋的正中心在同一條直線上。

圖12 EMAT提離0.1 mm和激勵頻率為0.22 MHz時鋁薄板中的SH導(dǎo)波信號Fig.12 SH guided wave signal in aluminium sheet when EMAT lifts by 0.1 mm and its excitation frequency is 0.22 MHz

圖13 EMAT提離0.1 mm時SH導(dǎo)波信號對鋁薄板B掃描檢測結(jié)果Fig.13 B-scan detection result of the SH guided wave signal for aluminium sheet when EMAT lifts by 0.1 mm

3.2 鋁薄板試樣中直裂紋大提離B掃描檢測

由于鋁薄板在生產(chǎn)過程中，薄板表面會有表面附著物，因此，有必要增加激勵與接收EMAT的提離距離。當激勵與接收EMAT提離距離為2 mm，激勵EMAT的激勵頻率為 0.22 MHz、同步平均次數(shù)為64時，采集到的SH導(dǎo)波信號如圖14所示。從圖12和圖14中可以看出，隨著激勵與接收EMAT提離距離的增加，直達波的幅度由1 995 mV下降到 131 mV，回波信號幅度急劇下降，但仍可以清楚地分辨出裂紋回波。激勵與接收EMAT提離距離為2 mm時，得到的B掃描圖如圖15所示，從圖15中可以看出，雖然SH導(dǎo)波信號幅度急劇下降，但B掃描圖仍能清楚地顯示裂紋回波的位置信息。

圖14 EMAT提離2 mm和激勵頻率為0.22 MHz時鋁薄板中的SH導(dǎo)波信號（64組數(shù)據(jù)平均）Fig.14 SH guided wave signal in aluminium sheet when EMAT lifts by 2 mm and its excitation frequency is 0.22 MHz (average of 64 data sets)

圖15 EMAT提離2 mm時SH導(dǎo)波信號對鋁薄板B掃描檢測結(jié)果（64組數(shù)據(jù)平均）Fig.15 B-scan detection result of SH guided wave signal for aluminium sheet when EMAT lifts by 2 mm (average of 64 data sets)

3.3 SWT在大提離快速成像檢測中的應(yīng)用

當激勵與接收EMAT提離距離為2 mm、激勵EMAT的激勵頻率為 0.22 MHz、同步平均次數(shù)為64，B掃描圖質(zhì)量很好，但64次同步平均需要時間較長，不利于鋁薄板的快速檢測。為實現(xiàn)鋁薄板的快速B掃描檢測，只采集一次，使用SWT對原始信號進行消噪處理。單次采集得到的SH導(dǎo)波信號，如圖16所示。從圖16中可以看出，單次采集使得SH導(dǎo)波信號出現(xiàn)大量隨機噪聲，裂紋回波被噪聲淹沒，無法辨別裂紋回波。采用SWT對單次采集信號進行處理，得到的時頻圖如圖17所示。從圖17中可知，SH0導(dǎo)波信號主頻成分為0.22 MHz，通過式（4）將時頻譜值向中心位置擠壓后，SH0導(dǎo)波信號與噪聲在頻率方向分離，時頻曲線更加精細。

圖16 EMAT提離2 mm和激勵頻率為0.22 MHz時單次采集的鋁薄板中SH導(dǎo)波信號Fig.16 The single collected SH guided wave signal in aluminium sheet when EMAT lifts by 2 mm and its excitation frequency is 0.22 MHz

圖17 相應(yīng)的單次采集的SH導(dǎo)波信號的SWT時頻圖Fig.17 SWT time-frequency spectrum of the corresponding single collected SH guided wave signal

提取SH0導(dǎo)波信號在頻率方向的同步擠壓變換值Tf（ωl，b），并采用式（5）重建A掃信號，結(jié)果如圖18所示，由圖可見重建信號清楚地顯示了裂紋回波。當激勵信號的脈沖重復(fù)頻率為20 Hz時，64次同步平均采集超聲回波信號所需時間為3.2 s，單次采集并使用SWT處理所需時間為0.05 s。SWT可以顯著提高檢測效率，實現(xiàn)鋁薄板傷損的快速檢測。

圖18 SWT重建的SH導(dǎo)波信號Fig.18 The SH guided wave signal after SWT processing

當激勵與接收EMAT提離距離為2 mm時，采用無同步平均單次采集，進行B掃描，共采集61組數(shù)據(jù)，結(jié)果如圖19所示。從圖19中可以看出，B掃描圖背景噪聲太大，無法準確獲取裂紋的位置信息。經(jīng)過SWT處理并重建的圖像如圖20所示。從圖20中可以看出，噪聲被有效去除，清晰地顯示了人工裂紋在鋁合金薄板的位置信息，實現(xiàn)了900 mm×180 mm范圍內(nèi)的快速成像檢測。

圖19 EMAT提離2 mm單次采集的SH導(dǎo)波信號對鋁薄板B掃描檢測結(jié)果Fig.19 B-scan detection result of the single collected SH guided wave signal for aluminium sheet when EMAT lifts by 2 mm

圖20 SWT處理后對應(yīng)的B掃描檢測結(jié)果Fig.20 The corresponding B-scan detection result after SWT processing

3.4 SWT在模態(tài)分離中的應(yīng)用

在實際現(xiàn)場檢測中，為獲得更好的波包分辨率，需要提高激勵EMAT的激勵頻率。當激勵與接收EMAT提離距離為0.1 mm，激勵EMAT的激勵頻率為0.55 MHz、同步平均次數(shù)為64時，得到的SH導(dǎo)波信號如圖21所示。從圖21中可以看出，SH導(dǎo)波信號中波包發(fā)生了混疊，無法辨別裂紋回波。采用SWT對SH導(dǎo)波信號進行處理，得到的時頻圖如圖22所示。從圖22可知，低階SH導(dǎo)波和高階SH導(dǎo)波模態(tài)在頻率方向分離。

圖21 EMAT提離距離為0.1 mm和激勵頻率為0.55 MHz時鋁薄板中的多模態(tài)SH導(dǎo)波信號Fig.21 Multi-modal SH guided wave signal in aluminium sheet when EMAT lifts by 0.1 mm and its excitation frequency is 0.55 MHz

圖22 相應(yīng)的多模態(tài)SH導(dǎo)波信號的SWT時頻圖Fig.22 SWT time-frequency spectrum of the corresponding multi-modal SH guided wave signal

提取SH低階與高階SH導(dǎo)波信號在頻率方向的同步擠壓變換值Tf（ωl，b），并采用式（5）重建 SH導(dǎo)波信號，重建信號如圖23所示。從圖23中可知，低階和高階SH導(dǎo)波信號分離有效，圖23（a）中清楚地顯示了裂紋回波。圖21中裂紋回波波包的時間長度為 65 μs，圖23（a）中裂紋回波波包的時間長度為 50 μs。因此，高頻激勵可以顯著提高波包分辨率，SWT可有效分離高階與低階SH導(dǎo)波。

圖23 SWT處理后鋁薄板中分離的高階與低階導(dǎo)波信號Fig.23 High-order and low-order guided wave signals in aluminium sheet separated by SWT processing

4 結(jié) 論

通過以上分析，得到結(jié)論如下：

（1） SH0導(dǎo)波能夠有效地檢出3 mm鋁薄板試樣中10 mm長、1 mm寬、2 mm深的人工直裂紋，利用B掃描可以獲取裂紋的位置信息。

（2） 激勵與接收EMAT提離會對SH導(dǎo)波信號幅度有較大影響，裂紋SH導(dǎo)波幅度隨著提離距離增大而急劇下降。當激勵與接收EMAT提離距離為2 mm，同步平均次數(shù)為64時，利用B掃描仍然可以獲得試樣中直裂紋的位置信息。

（3） 當激勵與接收 EMAT提離距離為 2 mm、單次采集時，來自裂紋的SH導(dǎo)波信號被噪聲淹沒，無法有效識別出裂紋SH導(dǎo)波信號，此時單次采集信號形成的B掃描圖背景噪聲很大，無法獲取裂紋位置信息。對單次采集信號進行SWT處理并重建A掃信號后，重建信號可清楚顯示裂紋回波，此時B掃描圖可清晰地顯示了試樣中直裂紋的位置信息。

（4） 當激勵EMAT采用較高的激勵頻率時，接收信號中會同時存在低階與高階SH導(dǎo)波信號，無法辨別來自試樣中直裂紋的 SH導(dǎo)波信號。利用SWT可有效分離低階與高階SH導(dǎo)波信號，進而可以識別來自試樣中直裂紋的SH導(dǎo)波信號。