[发明专利]具有至少一个声学各向异性材料区域的测试体的无损测试方法

权利要求书

1、一种使用超声波对具有至少一个声学各向异性材料区域的测试体进行无损测试的方法，其特征在于以下方法步骤：

a)确定或提供描述所述声学各向异性材料区域的方向特定的声音传播特性，

b)将超声波耦合到所述测试体的所述声学各向异性材料区域，

c)使用多个超声波换能器接收在所述测试体内部反射的超声波，

d)以如下方式对使用所述多个超声波换能器产生的超声波信号进行分析：基于所述方向特定的声音传播特性在方向上具有选择性地执行所述分析。

2、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方向特定的声音传播特性表示方向特定的声音传播速度，并且由描述所述至少一个声学各向异性材料区域的刚度矩阵来计算，或者在实验性的与方向有关的声速测量过程中确定。

3、根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，以以下方式执行超声波的耦合和接收：

a)在测试体表面上提供n个超声波换能器，

b)从所述n个超声波换能器中选择并激活第一超声波换能器或具有i个超声波换能器的第一组超声波换能器，用于将超声波发射到所述测试体中，其中i<n，

c)使用m个超声波换能器接收在所述测试体内部反射的超声波，并产生m个超声波信号，其中i<m≤n，

d)存储所述m个超声波信号，

e)选择并激活另一个超声波换能器或具有i个超声波换能器的另一组超声波换能器，用于发射超声波并执行方法步骤c)和d)，其中所述另一组超声波换能器与所述第一组超声波换能器至少有一个超声波换能器不同，

f)在又一超声波换能器或具有i个超声波换能器的又一组超声波换能器与已经选择的超声波换能器或者与已经选择的具有i个超声波换能器的一组超声波换能器不同的条件下，使用所述又一超声波换能器或所述具有i个超声波换能器的又一组超声波换能器来重复执行方法步骤e)，以及

e)分析所存储的超声波信号。

4、根据权利要求3所述的方法，其特征在于，以一维、二维或三维排列的结构来提供n个超声波换能器。

5、根据权利要求3或4所述的方法，其特征在于，属于一组的所有i个超声波换能器的激活是同时执行的，即，没有相移。

6、根据权利要求4所述的方法，其特征在于，属于一组的i个超声波换能器的激活是调制执行的，即，使用可区分的调制来激活每个单独的超声波换能器，从而对耦合到所述测试体中的超声波进行发射器特定化的检测。

7、根据权利要求3至6中任一项所述的方法，其特征在于，属于一组的i个超声波换能器的选择以根据线性或平面阵列选择直接相邻的超声波换能器的方式来执行。

8、根据权利要求3至7中任一项所述的方法，其特征在于，n选择为≥16。

9、根据权利要求3至6中任一项所述的方法，其特征在于，使用基于电磁、光和/或机械作用原理的，尤其是基于压电换能器原理的超声波换能器。

10、根据权利要求3至9中任一项所述的方法，其特征在于，在使用超声波执行穿过所述测试体的声音传输之后使用重构算法来执行所述超声波信号的分析，并且

根据虚拟可预定的入射角和/或使用所述测试体中的所耦合的超声波的虚拟聚焦的扇区和/或3-D区域来选择所述重构算法，并将其应用于所存储的超声波信号。

11、根据权利要求10所述的方法，其特征在于，以如下方式在由所述m个超声波换能器接收到的超声波的相位适配的过程中执行所述超声波信号的分析：根据各向异性材料特性或弹性材料常数，由计算机确定用作发射器的每个超声波换能器到待重构的测试体区域的每个空间点并返回用作接收器的每个超声波换能器的超声波运行时间。

12、根据权利要求3至11中任一项所述的方法，其特征在于，在模数转换过程中执行所述m个超声波换能器中的每一个的产生和存储，其中所述m个超声波换能器的模拟超声波信号转换为数字信号并以串行形式进行存储。

13、根据权利要求3至12中任一项所述的方法，其特征在于，使用设置在所述测试体表面上的所有超声波换能器来执行在所述测试体内部反射的超声波的接收，即，m＝n。

14、根据权利要求1至13中任一项所述的方法，其特征在于，所述测试体完全包含声学各向异性材料。