按照美国联邦航空管理局 (FAA) NDI Proficiency 标本 1A 的规格制作的面板用于对dolphicam2的功能进行基准测试. 该面板具有航空复合材料典型的各种制造缺陷，因此用于评估 NDT 设备和人员的性能。该面板是一个 32 层共固化子结构（16 层主层压板，带有 16 层粘合加强筋子结构和一个 16 层粘合层压板）。这对应于大部分面板的标称厚度约为 0.128 英寸，加劲肋和粘合区域的大厚度约为 0.3 英寸。面板为 24″×18″，存在的缺陷包括碳球、枕芯、磨盘切割、平底孔、残留的预浸料背衬、粘合剂背衬、油脂、Grafoil 和密封剂。面板两侧的照片如图1所示。
图 1.a ) 面板底面的照片显示了帘布层/消音器。b) 面板顶面的照片（“检查面”）。
制造缺陷的标称位置如图 2 所示。图中标记的数字对应于表 1 中的项目编号。图 2 从两个方向显示面板；它从相同方向显示了图 1a 中所示的面部，在其下方是面板的侧面轮廓。图 3 给出了面板的更多尺寸和细节。
图 2。技术图纸显示面板上标称位置的主要特征。
表 1.面板缺陷的标称尺寸。
图 3.面板规格的技术图纸。
使用dolphicam2和TRM-AF-3.5MHz换能器模块 (TRM)检查面板。该 TRM 是我们的中低频型号，能够可靠地穿透约 0.3 英寸的面板大厚度，同时仍然提供出色的缺陷分辨率。此外，选择此 TRM 的一个因素是所应用的糊状粘合剂的衰减特性。去离子水用作耦合剂以提供佳的声音传输。
图 4.面板上带有 TRM-AF-3.5MHz 换能器的 dolphicam2 照片。
这些缺陷是通过在整个面板上徒手扫描 TRM 并监控软件显示来定位的。在缺陷所在的位置采集了单个 C 扫描和手动拼接 C 扫描的组合。使用 dolphicam2，可同时获取振幅和飞行时间数据。在本研究中，振幅和飞行时间数据分别以骨骼和喷射配色方案绘制，尺寸设置为英寸以与面板规格保持一致。
图 5 显示了重叠在面板照片上的已识别缺陷的大致观察位置，旁边是显示缺陷标称位置的技术图纸。照片上的每个黄色框代表获取 C 扫描的大致区域。获取的 C 扫描本身如图 6 至 23 所示。照片上的项目编号基于 C 扫描的方向。制造商未完成第 1 项（影响），因此没有要报告的读数。第 3 项未按图纸规范放置。图 5b 中表示的实际位置
图 5.a)技术图纸，显示了检查侧的缺陷位置。b)底面的照片，上面覆盖了扫描区域和每个扫描区域内发现的缺陷的相应项目编号。这些数字基于扫描的方向。
将依次讨论每次扫描，并记录从这些扫描中测得的缺陷尺寸。每个图上都有注释显示所进行的测量，表 2 中总结了所有测量结果。
图 6 显示了第 2 项（碳球），它以 16 层结构的 50\% 层厚度嵌入。由于 Carbopheres 和复合结构具有相似的声学特性，因此几乎没有反射到 TRM 的信号幅度，因为大部分声音会通过缺陷传输。调整振幅 (AMP) 和飞行时间 (TOF) 门设置以监测内部结构，揭示缺陷的存在。手动缝合的全矩阵捕获 (FMC) C 扫描（AMP 和 TOF）显示缺陷大小为 1.463 英寸，使用 C 扫描图像上的线测量工具测量。
图 6.a)项目 #2（碳球）50\% 厚度的所有视图b)项目 #2 的相应手动拼接 FMC C 扫描 (AMP)。c)项目 #2 的相应手动拼接 FMC C 扫描 (TOF)。
图 7 详细说明了第 3 项，一个嵌入在 16 层结构 25\% 厚度处的枕头插入物，它延伸到粘合的子结构上。TOF 视图的绿色区域代表 16 层结构，而蓝色区域代表键合二级结构的后壁。深橙色区域代表枕头插入物。测量手动缝合 (AMP) FMC 图像中的缺陷直径显示直径为 1.245"
图 7.a)项目 #3（枕头插入物）厚度为 25\% 时的所有视图b)项目 #3 的相应手动缝合 FMC C 扫描 (AMP)。c)项目 #3 的相应手动拼接 FMC C 扫描 (TOF)。
图 8 详细说明了第 4 项，一个枕芯，嵌入粘合线中，位于第 16 层和二次粘合子结构的粘合剂之间。TOF 视图中的黄色/绿色圆圈代表第 4 项，而右侧的黄绿色区域代表粘合层中存在的额外空洞。这很容易通过 dolphicam2 软件的不同显示视图来表征。在 AMP C 扫描中，可以看到圆形枕头插入物的轮廓，表明右侧的额外空隙显然是一个明显的特征。在 TOF C 扫描中，它被解析为非常相似但略浅的深度，这与其在粘合层上界面的穿透深度位置一致。蓝色区域代表二次粘合子结构的后壁。测量手动缝合 (AMP) FMC 图像中缺陷的直径，得到的直径读数为 0.778”。在 TOF 视图中使用 dolphitech 的缺陷检测功能显示缺陷包含 0.756in² 的区域，沿 Y 轴的测量值为 0.876 英寸，沿 X 轴的测量值为 1.299 英寸。
图 8. (a)嵌入第 16 层和二次粘合子结构粘合剂之间的第 4 项（枕芯）的全视图屏幕截图以及相应的 (b ) FMC 拼接图像 (AMP) (c) FMC 拼接图像 (TOF) （ d)缺陷检测测量
图 9 详细说明了第 5 项，一个嵌入在二次粘合子结构的第 8 层和第 9 层之间的枕芯。TOF 视图中的浅蓝色圆圈代表第 5 项。深蓝色区域代表二次键合子结构的后壁。测量手动缝合 (AMP) FMC 图像中的缺陷直径，得到的直径读数为 1.018″
图 9.嵌在二次粘合子结构的第 8 层和第 9 层之间的项目 #5（枕芯）的全视图截图。
图 10 详细说明了项目 #6，一个嵌入在第 10 层和第 11 层之间的锥形（Step Backs）中的枕芯。TOF 视图中的浅蓝色方块代表项目 #6。从深蓝色区域到浅蓝色区域的过渡表示后壁向锥形的倾斜。使用线测量工具测量 AMP FMC 图像中的缺陷显示沿 Y 轴的测量值为 0.995 英寸，沿 X 轴的测量值为 1.076 英寸
图 10.嵌入第 10 层和第 11 层之间的加强筋（后退步）中的项目 #6（枕芯）的全视图屏幕截图。
图 11 详细说明了项目 #7，一个嵌入在层 4 和 5 之间的锥形（Step Backs）中的枕垫。TOF 视图中的绿松石圆代表项目 #7。从深蓝色区域到浅蓝色区域的过渡代表锥形的后壁。使用线测量工具测量 AMP FMC 图像中的缺陷会导致缺陷的直径读数为 1.492"。
图 11。第 7 项枕头插入物嵌入第 4 层和第 5 层之间的加强筋（Step Backs）中。（a）第 7 项的 FMC 针迹（AMP）。(b)项目 #7 的 FMC 缝合 (TOF)。
图 12 详细说明了第 8 项，一个嵌入在 16 层层压板和锥形件之间界面的枕头插入物。TOF 视图中的黄色方块代表第 8 项。从绿松石色到黄色的过渡是由于锥形后壁的斜率。使用线测量工具测量 AMP FMC 图像中的缺陷显示沿 X 轴的测量值为 0.778 英寸，沿 Y 轴的测量值为 0.815 英寸。
在 TOF 和 3D 视图中用橙色指示表示的项目 #8 的左侧可以看到一个额外的夹杂物。也可以在 B 扫描水平视图中识别夹杂物。
图 12.嵌入 16 层层压板和加强筋（Step Backs）之间界面的第 8 项（枕头插入物）的全视图截图
图 13 详细说明了第 9 项，它是嵌在第 1 层和第 2 层之间的加强筋（Step Backs）中的润滑脂。TOF 视图的绿色区域代表第 9 项。从蓝色区域到绿色区域的过渡代表锥形的后壁。在 B 扫描垂直视图中，在润滑脂指示下方仍然可以看到锥形的后壁。这表明，尽管油脂斑块代表了高振幅的反射体，但它并没有反射所有的超声波，仍然可以确定更深层次的指示。使用线测量工具测量 AMP FMC 图像中的缺陷显示沿 X 轴的测量值为 0.778 英寸，沿 Y 轴的测量值为 0.948 英寸。
图 13.项目 #9（油脂）的全视图屏幕截图，它嵌入在加强筋结构的第 1 层和第 2 层之间的加强筋（Step Backs）中。
图 14 详细说明了项目 #10，它是嵌入在 16 层层压板的第 8 层和第 9 层 (50\%) 之间的 Grafoil。TOF 视图中的橙色圆圈代表项目#10。黄色/绿色区域代表 16 层层压板的后壁。使用圆形测量工具测量缺陷的结果是直径读数为 1.01 英寸。
图 14.项目 #10（Grafoil）的全视图截图，嵌入在 16 层层压板的第 8 层和第 9 层（50\%）之间。
图 15 详细说明了项目 #11，一个机加工的平底孔 (FBH)，嵌入在 32 层层压板的层 4 和 (0.060″) 之间的锥度中。TOF 视图中的浅蓝色圆圈代表项目#11。蓝色区域代表 16 层层压板的后壁。使用线测量工具测量缺陷的直径读数为 2.086″
图 15.项目 11（机加工 FBH），嵌入第 8 层和第 9 层之间的锥度中 (0.060″) (a)项目 #11 的相应手动缝合 FMC C 扫描 (AMP)。(b)项目 #11 的相应手动缝合 FMC C 扫描 (TOF)。
图 16 详细说明了项目 #12，在锥形区域上方的层压板的第 8 层和第 9 层之间加工的 FBH。TOF 视图中的橙色圆圈代表项目 #12。蓝色区域代表锥形的后壁。使用线测量工具测量缺陷的直径读数为 0.249″
图 16.项目 #12 (FBH) 的全视图屏幕截图，它是在锥形区域上层压板的第 8 层和第 9 层 (0.180") 之间加工的。
图 17 详细说明了项目 #13，在第 8 层和第 9 层 (0.060″) 子结构之间加工的 FBH。TOF 视图中的蓝色圆圈代表项目#13。蓝色区域代表子结构的后壁。使用线测量工具测量缺陷的直径读数为 0.501 英寸。
图 17.项目 #13 (FBH) 的全视图截图，它是在子结构的层 8 和 9 (0.060″) 之间加工的。
图 18 详细说明了第 14 项，它是嵌入在 16 层层压板的第 4 层和第 5 层 (25\%) 之间的预浸料背衬。TOF 视图中的红色三角形表示项目 #14。黄色区域代表 16 层层压板的后壁。使用线测量工具测量缺陷显示读数为 0.747"。
图 18.项目 #14（预浸料背衬）的全视图截图，嵌入在 16 层层压板的第 4 层和第 5 层 (25\%) 之间。
图 19 详细说明了项目 #15，预浸料背衬，嵌入在 16 层层压板的第 12 层和第 13 层 (75\%) 之间。TOF 视图的黄色区域代表项目#15。绿色区域代表 16 层层压板的后壁。使用线测量工具测量缺陷显示沿 X 轴的读数为 0.976 英寸，沿 Y 轴的读数为 1.043 英寸。
图 19.项目 #15（预浸料背衬）的全视图截图，嵌入在 16 层层压板的第 12 层和第 13 层 (75\%) 之间。
图 20 详细说明了项目 #16，预浸料背衬，嵌入在粘合剂和底层结构的第 1 层之间。TOF 视图的绿色区域代表项目#16。蓝色区域代表子结构的后壁。使用线测量工具测量缺陷显示沿 X 轴的读数为 1.497 英寸，沿 Y 轴的读数为 0.498 英寸。
图 20.(a)项目 #16（预浸料背衬）的全视图截图，嵌入在粘合剂和子结构的第 1 层之间。(b)项目 #16 的相应手动缝合 FMC C 扫描 (AMP)。(c)项目 #16 的相应手动缝合 FMC C 扫描 (TOF)。
图 21 详细说明了项目 #17，它是一个密封胶团，涂在 16 层层压板的背面。TOF 视图的深蓝色区域代表项目 #17。浅蓝色区域代表 16 层层压板的后壁。使用线测量工具测量缺陷显示沿 X 轴的读数为 1.02 英寸，沿 Y 轴的读数为 2.271 英寸。
图 21.(a)项目 #17 的全视图屏幕截图，16 层层压板背面的密封胶团。(b)项目 #17 的相应手动缝合 FMC C 扫描 (AMP)。(c)项目 #17 的相应手动缝合 FMC C 扫描 (TOF)。
图 22 详细说明了第 18 项，这是一个密封胶团，涂在 16 层层压板的背面。TOF 视图的深蓝色区域代表项目 #18。浅蓝色区域代表 16 层层压板的后壁。使用线测量工具测量缺陷显示沿 X 轴的读数为 0.807 英寸，沿 Y 轴的读数为 3.077 英寸。
图 22.(a)项目 #18 密封胶团的全视图截图，涂抹在 16 层层压板的背面。(b)项目 #18 的相应手动拼接 FMC C 扫描 (AMP)。(c)项目 #18 的相应手动缝合 FMC C 扫描 (TOF)。
图 23 详细说明了项目 #19，它是 16 层层压板背面的研磨盘凹槽。由于研磨盘凹槽的曲率，由于后壁信号丢失，在 AMP 视图中可以看到缺陷。TOF 视图的红色区域代表项目#19。然而，在这个视图中，缺陷的外观比 AMP C 扫描中的要小，因为由于缺陷的曲率，只有缺陷的中心部分平行于检查表面，从而提供反射表面。绿松石区域代表 16 层层压板的后壁。使用线测量工具测量缺陷显示沿 X 轴的读数为 0.125 英寸，沿 Y 轴的读数为 0.627 英寸。
图 23.项目 #19 的全视图截图，16 层层压板背面的研磨盘凹槽。
识别出所有插入的缺陷后，将每个 C 扫描上缺陷的尺寸测量值汇编成表 2。这些值的显示精度反映了测量工具的全部值，而不是实际精度，其中测量值是只是粗略地采取。此外，在表 2 中，重复了表 1 中的标称尺寸，以便将它们并排比较，并且测量尺寸和标称尺寸之间的差异以百分比形式给出。对于测量多个尺寸的项目，计算每个测量尺寸与其标称尺寸之间的差异，然后将这些计算值的平均值作为差异给出。
表 2. 缺陷的标称尺寸和测量尺寸以及它们之间的差异百分比。
带有TRM-AF-3.5MHz换能器 (TRM)的 dolphicam2能够成功检查 FAA NDI Proficiency Specimen 1A。所有存在的制造缺陷都得到了清楚的解决和表征。这些缺陷被归类为碳球、枕芯、油脂、Grafoil、平底孔、预浸料背衬、粘合剂背衬和密封剂。此外，可以确定缺陷的大小，发现它们与标称尺寸非常吻合。dolphicam2 节省的时间和成本体现在这种通过一次设置就能表征如此广泛的缺陷类型的能力。TRM -AF-3.5MHz换能器用途广泛，非常适合许多航空航天应用，具有薄到中等厚度的复合材料和粘合子结构。
