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《相控陣超聲檢測技術(shù)中的全聚焦成像算法及其校準(zhǔn)研究.pdf》由會員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、第51卷第10期機(jī)械工程學(xué)報(bào)Vo1．51No．1O2015年5月JOURNALOFMECHANICALENGINEERINGMay20l5DoI：1O．3901／JME．2015．10．001相控陣超聲檢測技術(shù)中的全聚焦成像算法及其校準(zhǔn)研究木周正干彭地李洋胡宏偉，2(1．北京航空航天大學(xué)機(jī)械工程及自動化學(xué)院北京100191：2．長沙理工大學(xué)汽車與機(jī)械工程學(xué)院長沙410114)摘要：相控陣超聲檢測技術(shù)中的全聚焦成像算法是一種基于全矩陣數(shù)據(jù)的虛擬聚焦后處理成像技術(shù)，因其具有精度高、算法靈活等優(yōu)點(diǎn)成為近年來的研究熱點(diǎn)。為了解決該算法在楔塊耦合檢測模式下的校準(zhǔn)問題，介紹全矩陣數(shù)據(jù)及全聚焦成像算法的基本
2、概念，通過對所存在問題的分析，建立雙層介質(zhì)的能量衰減模型；從指向性、透射和擴(kuò)散三個方面分析聲束傳播路徑上的能量衰減，計(jì)算衰減校準(zhǔn)系數(shù)，提出基于校準(zhǔn)的改進(jìn)算法；分別采用未校準(zhǔn)、平方根校準(zhǔn)和自建模型校準(zhǔn)的三種全聚焦算法對B型相控陣標(biāo)準(zhǔn)試塊進(jìn)行檢測成像試驗(yàn)，從試驗(yàn)結(jié)果可以看出，平方根校準(zhǔn)的算法能適當(dāng)修正大聲程的能量衰減，．而自建模型校準(zhǔn)的算法對于大聲程、大偏轉(zhuǎn)角的能量衰減都有較好的改善，使圖像的能量更加均勻；此外，相比未校準(zhǔn)和平方根校準(zhǔn)，自建模型校準(zhǔn)的算法具有更大的檢測角度范圍，有能力檢測出大偏轉(zhuǎn)角的缺陷。研究工作表明，校準(zhǔn)后的全聚焦成像算法能夠擴(kuò)大檢測角度范圍、改善圖像的能量均勻性，檢測漏檢率及缺
3、陷定量誤差得到有效降低。關(guān)鍵詞：相控陣超聲檢測；全矩陣數(shù)據(jù)；全聚焦算法；楔塊耦合；校準(zhǔn)中圖分類號：V262；TB553ResearchonPhasedArrayUltrasonicTotalFocusingMethodanditsCalibrationZHOUZhengganPENGDiLIYangHUHongwei·2(1．SchoolofMechanicalEngineeringandAutomation，BeihangUniversity,Beijing100191；2．SchoolofAutomotiveandMechanicalEngineering，ChangshaUniversi
4、tyofScienceandTechnology,Changsha410114)Abstract：Totalfocusingmethodisanimagingapproachusingfullmarxdatawhichhasbecomearesearchhotspotduetoitsadvantagessuchashighaccuracy,flexibilityandSOon．Tosolvethecalibrationproblemininspectionwithwedgecoupled，fullmarxdataanditscapturearedescribed，adual—mediumene
5、rgyattenuationmodelisestablished，threepartsofcalibrationcoeficientaregivenbyanalyticalexpressionswhicharedirectivity,transmissionanddiflusionatenuation，andacalibrationbasedtotalfocusingmethodisdesigned．Threeimagesofthephasedarraytestblocktype—Bareformedusingtotalfocusingmethod．Experimentalresultssho
6、wthatitisgoodfortheremotereflectorwiththecalibrationofroot-square-distance，usingtheattenuationcalibrationmodeltheattenuationcausedbylongpathlengthandlargedeflectionangleisbettercorectedandtheenergyoftheimageismoreuniform．Thiscalibrationbasedtotalfocusingmethodhastheabilitytodetectthedefectsatlargede
7、flectionangle．Theresearchresultshowsthatmissingrateandsizingerorcarlbereducedbycalibrationbasedtotalfocusingmethodefectively．Keywords：ultrasonicphasedarray；fullmarxdata；totalfocusingmethod；wedgecouple
