[发明专利]一种基于斜入射纵波的焊缝超声阵列全聚焦成像方法

摘要

本发明公开了一种基于斜入射纵波的焊缝超声阵列全聚焦成像方法。目前阵列成像后处理方法仅应用于相控阵探头声束垂直入射到待测试件情形下采集的全矩阵数据处理中。本发明在相控阵探头上加楔块，通过楔块将纵波的主声束斜入射到待测试件的焊缝内，通过对相控阵列传感器激励、接收的全矩阵数据进行处理，并基于Snell原理计算声束经楔块在界面的折射交点，进而计算各阵元到所有成像点的声束传播时间，通过计算得到聚焦点的幅值，再对每个聚焦点的幅值进行聚焦；最终实现斜入射纵波的全聚焦成像。本发明可以产生特定方向的纵波主声束，提高焊缝区域内的缺陷加检测效果和缺陷的识别率；同时，对探头起到了保护的作用。

主权项

一种基于斜入射纵波的焊缝超声阵列全聚焦成像方法，其步骤如下：1)在相控阵探头上加楔块，通过楔块将纵波的主声束斜入射到待测试件的焊缝内，通过相控阵系统进行焊缝检测实验，并获取全矩阵数据，实验中所用相控阵探头的阵元个数为N，通过全矩阵采集模式得到时域信号，全矩阵数据中g_ij(t)(i＝1,2,...,N；j＝1,2,...,N)表示第i阵元激励和第j个阵元接收的时域信号；2)对采集到的全矩阵时域信号g_ij(t)进行Hilbert变换得到包络信号h_ij(t)；3)计算从各个阵元到所有聚焦点的声束在界面处的折射交点；4)将全部阵列数据按激励阵元、接收阵元、界面折射交点与聚焦点的传播距离计算声波传播时间t_ij(x,z)，通过计算得到聚焦点的幅值I(x,z)，再对每个聚焦点的幅值进行聚焦；5)输出成像结果，从成像结果判断焊缝内部是否有缺陷，如果有缺陷，对缺陷结果进行定位。