[發明專利]三角矩陣聚焦成像的工件探傷檢測方法

有效

• 申請號: 201810277141.6
• 申請日: 2018-03-31
• 公開（公告）號: CN108693252B
• 公開（公告）日: 2021-04-16
• 發明（設計）人: 趙新玉;段曉敏;齊天之;盧偉;溫欣;閆浩明
• 申請（專利權）人: 大連交通大學
• 主分類號: G01N29/06
• 分類號: G01N29/06;G01N29/44
• 代理公司: 大連至誠專利代理事務所(特殊普通合伙) 21242
• 代理人: 涂文詩;楊威

1.三角矩陣聚焦成像的工件探傷檢測方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1：選用陣元數量為N的線陣換能器，將線陣換能器耦合于工件待測面，設線陣換能器的陣元中心距為D；

S2：N個陣元依次發射超聲波，當第i個陣元發射超聲波時，第i、i+1、i+2、……、N陣元同時按時序采集回波，將第j陣元接收采集到的第i陣元發出的超聲波回波幅值記入序列矩陣元素A_ij(t)，形成序列矩陣A(t)，序列矩陣中j＜i的元素A_ij(t)賦值為0；

S3：將工件的待測區域劃分為n×m個聚焦點，所述聚焦點行列間距為d；

S4：計算發射陣元i至聚焦點再至接收陣元j的折線路程，再計算聲波途徑所述折線路程所需時間t₀，從所述A_ij(t)中獲取相應的A_ij(t₀)，將發射陣元與接收陣元循環組合后獲得全部矩陣元素A_ij(t₀)排列成矩陣A0，將所述A0的所有非零元素累加后獲得聚焦點的回波幅值，并將各聚焦點的回波幅值排列成與待測區域相應的回波幅值矩陣F；

所述S4中t₀采用式(1)計算：

式中，c為材料中的聲速，在xoz坐標系中，待測區域第g行第h列的聚焦點P_gh的坐標為(x,z)，其中x＝(h-1)×d，z＝(g-1)×d，第i陣元坐標為(x_i,0)，第j陣元坐標為(x_j,0)，其中x_i＝(i-1)×D，x_j＝(j-1)×D；

所述S4中F的各元素采用公式(2)

計算；

S5：將所述回波幅值矩陣F歸一化處理，參照色譜，形成待測區域的探測圖像，根據探測圖像判斷工件內部的裂紋與氣孔；

S5包括以下具體步驟：

S51：求F的總零位誤差

S52：計算誤差均值q＝Q/(n×m)；

S53：計算去除零位誤差的回波幅值矩陣F0＝F-q；

S54：計算歸一化回波幅值矩陣F1，

將F1所有數據向下取整，歸一成-127至+128的整數；

S55：將F1對應256位色譜，形成待測區域的探測圖像，根據探測圖像判斷工件內部的裂紋與氣孔。

2.根據權利要求1所述的三角矩陣聚焦成像的工件探傷檢測方法，其特征在于，所述S2中，接收陣元采集超聲回波的采集周期取0.01微秒。