[發(fā)明專利]一種基于超聲和電磁超聲相結(jié)合的雙模無損檢測方法

有效

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• 申請日: 2014-03-17
• 公開（公告）號: CN103837580B
• 公開（公告）日: 2016-10-19
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 夏慧;劉國強;李艷紅;李士強;夏正武;李曉南;張超;郭亮;陳晶;黃欣
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院電工研究所
• 主分類號: G01N27/00
• 分類號: G01N27/00
• 代理公司: 北京科迪生專利代理有限責(zé)任公司 11251
• 代理人: 關(guān)玲

1.一種基于超聲和電磁超聲相結(jié)合的雙模無損檢測方法，其特征在于所述的檢測方法是首先在非靜磁場作用下，利用超聲檢測方法對金屬構(gòu)件進行粗檢；然后在靜磁場作用下，對金屬構(gòu)件施加脈沖激勵電流；金屬構(gòu)件在靜磁場的作用下其內(nèi)部產(chǎn)生洛倫茲力，洛倫茲力將導(dǎo)致聲信號的產(chǎn)生，在金屬構(gòu)件有缺陷和無缺陷位置處產(chǎn)生的超聲信號不同；通過貼放在金屬構(gòu)件上的超聲探頭陣列檢測超聲信號，利用此超聲信號重建金屬構(gòu)件的電導(dǎo)率分布，通過電導(dǎo)率分布結(jié)合超聲檢測結(jié)果檢測金屬構(gòu)件缺陷。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙模無損檢測方法，其特征在于所述的重建金屬構(gòu)件的電導(dǎo)率分布過程的步驟如下：

首先對于在外加磁場作用下產(chǎn)生的超聲波信號進行還原：

m(r,t)＝p(r,t)*h(t)+γ(t)?????（1）

其中，*表示卷積運算，p(r,t)表示原始聲場，γ(t)為噪聲信號，h(t)為超聲換能器的時域脈沖響應(yīng)，m(r,t)表示經(jīng)過信號處理系統(tǒng)后接收到的超聲波信號；

公式（1）的頻域表示為：

M(r,ω)＝P(r,ω)×H(ω)+Y(ω)????（2）

其中M(r,ω)、P(r,ω)、H(ω)和Y(ω)分別是m(r,t)、p(r,t)、h(t)和γ(t)的傅里葉譜；則基于最小均方差估計，存在噪聲時，根據(jù)維納濾波反卷積理論，超聲換能器處的原始聲場能夠通過維納濾波反卷積恢復(fù)：

p(r,t)=FFT-1(M(r,ω)H(ω)|H(ω)|2+C)---(4)]]>

式中C＝1/(α·|H(ω)|)，F(xiàn)FT^-1為反傅里葉符號；

然后利用超聲換能器接收到的超聲信號m(r,t)通過公式（4）利用維納濾波反卷積得到超聲換能器處的原始聲場p(r,t)；求出原始聲場后，可用時間反演法進行樣品聲源分布的重建，在聲源分布求解后，利用磁體系統(tǒng)主磁場與超聲探頭陣列的探頭垂直的情況，外加磁體系統(tǒng)的磁場只有單一分量，假設(shè)為B₀＝B₀e_z，B₀為一常數(shù)，結(jié)合電流連續(xù)性定理求解電流密度：

∂2Jx∂2x+∂2Jx∂2y=-∂f(x,y)∂y∂2Jy∂2x+∂2Jy∂2y=-∂f(x,y)∂x---(9)]]>

在已知洛倫茲力散度和靜磁場的磁通密度的條件下，由公式（9）電流密度滿足的方程，以及相應(yīng)的邊界條件重建被測金屬構(gòu)件斷層的電流密度J_x、J_y分布；

最后獲得電流密度后，參照磁共振電阻抗成像中電導(dǎo)率的重建方法，通過迭代算法重建金屬構(gòu)件樣品的電導(dǎo)率分布。