[发明专利]一种面向机身结构的T型构件R区缺陷超声检测方法

权利要求书

1.一种面向机身结构的T型构件R区缺陷超声检测方法，其特征在于：

在开始检测前，首先固定T型待检测构件，使超声相控阵探头放置于T型待检测构件背部平面，两者接触界面涂有耦合剂保证有效声耦合；

所述方法具体包括以下步骤：

步骤一：将N个阵元合成为一个合成孔径，获取合成孔径动态聚焦数据库；

步骤二：超声波传播时间计算；

步骤三：确定回波数据中合成孔径的索引值，缺陷超声检测；

选定T型待检测构件(2)的R区作为成像区域，采用x方向、z方向以步进值划分网格，获得成像区域中每个成像聚焦点的坐标，确定回波数据中聚焦点的索引值；

确定声波从成像聚焦点垂直经过T型待检测构件(2)的R区界面时所对应的阵元晶片(1a)的位置，即成像聚焦点与圆弧中心点连线延长线与阵元晶片(1a)相交的位置；

然后以该晶片位置作为中心，选取相邻的阵元晶片作为该成像聚焦点的合成孔径，确定回波数据中合成孔径的索引值；

对于T型待检测构件(2)的左半部分成像区域，选取圆弧中心点O₁，对于T型待检测构件(2)的右半部分成像区域，选取圆弧中心点O₂；则左侧和右侧聚焦点(x，z)所对应合成孔径的起始和终止阵元可分别推导得，

通过超声波传播声程计算公式得到的各声程，按照各索引值对数据库中信号数据进行寻址计算，得到幅值大小作为该成像聚焦点的灰度值，从而完成T型R区的缺陷检测以及定性定量表征；

式中：N为相控阵换能器的阵元个数；d为阵元间距；h₂为R区曲面圆心与T型待检测构件(2)上表面的垂直距离，d₁为R区曲面圆心O₁与T型待检测构件(2)中心线的水平距离，d₂为R区曲面圆心O₂与T型待检测构件(2)中心线的水平距离；

根据得到的各声程，按照各索引值对数据库中信号数据进行寻址计算，得到幅值大小作为该成像聚焦点的灰度值，从而完成T型R区的缺陷检测以及定性定量表征。

2.根据权利要求1所述方法，其特征在于：在步骤一中，

确定合成孔径的阵元数目，所述合成孔径由N个阵元为一组合成，超声相控阵探头(1)，按照声束聚焦延时法则进行激发，使合成孔径的合成聚焦声束通过T型待检测构件(2)的R区圆弧面的圆心，垂直于被检测构件圆弧界面进入T型待检测构件(2)中；得到合成孔径每个阵元的回波数据，并将采集到的数据储存到寄存器中；

再将合成孔径向右移动一个阵元距离，重新进行阵元的激励与数据的采集，将采集到的数据储存到寄存器中；直到合成孔径移动所有阵元距离，完成所有阵元的激励与数据的采集；将寄存器里的数据按照延时法则计算得到的时间差，进行时延调整、信号叠加和平均处理，完成合成孔径的动态聚焦数据库。

3.根据权利要求1所述方法，其特征在于：在步骤二中，

当声波从坐标为(x_i，z_i)的第i个阵元晶片到达T型待检测件聚焦点(x_r，z_r)，折射声波由坐标为(x_j，z_j)的第j个阵元晶片接收，则超声波传播声程由以下公式得到

式中：x_i＝(i-N/2-0.5)·d(i＝1,2,...,N)；

x_j＝(j-N/2-0.5)·d(j＝1,2,...,N)；

z_i＝z_j＝0。