[發明專利]火箭燃料貯箱焊縫的多模式全聚焦檢測方法、系統及介質

在審

• 申請號: 202010117609.2
• 申請日: 2020-02-25
• 公開（公告）號: CN111257426A
• 公開（公告）日: 2020-06-09
• 發明（設計）人: 王飛;周正干;危荃;李文濤;李洋;馬超群
• 申請（專利權）人: 上海航天精密機械研究所;北京航空航天大學
• 主分類號: G01N29/06
• 分類號: G01N29/06;G01N29/07;G01N29/44
• 代理公司: 上海段和段律師事務所 31334
• 代理人: 李佳俊;郭國中

1.一種火箭燃料貯箱焊縫的多模式全聚焦檢測方法，其特征在于，包括：

步驟1：采集陣列超聲全矩陣數據；

步驟2：確定聲束發射和接收路徑；

步驟3：根據聲束發射和接收路徑計算聲束的傳播時間；

步驟4：根據聲束傳播時間對陣列超聲全矩陣數據進行轉化，得到全矩陣圖像矩陣；

步驟5：對全矩陣圖像矩陣進行對比分析和判定；

步驟6：對全矩陣圖像矩陣的判定結果進行檢測。

2.根據權利要求1所述的火箭燃料貯箱焊縫的多模式全聚焦檢測方法，其特征在于，所述步驟1包括：根據燃料貯箱壁厚以及檢測范圍，確定楔塊參數和換能器參數，并采集陣列超聲全矩陣數據；

對于N個陣元晶片的換能器，進行N次超聲波激勵和N×N次A型信號的接收，第i次超聲波激勵由陣元晶片i單獨完成，反射回波由N個陣元晶片分別接收，形成N組A型信號。

3.根據權利要求1所述的火箭燃料貯箱焊縫的多模式全聚焦檢測方法，其特征在于，所述步驟2包括：將試件的檢測區域劃分為離散的聚焦點，并確立多種從換能器到聚焦點的聲束發射和接收路徑，將換能器發射的聲束以不同的聲波模態和在試件中經不同的反射次數到達虛擬聚焦點處。

4.根據權利要求1所述的火箭燃料貯箱焊縫的多模式全聚焦檢測方法，其特征在于，所述步驟3包括：根據聲束發射和接收路徑，計算每種路徑策略對應的陣元i傳播到聚焦點P，再返回至陣元j的傳播時間t_ij(x,z)，計算出各聲束發射和接收路徑下每個陣元點到每個離散聚焦點的聲波傳播時間。

5.根據權利要求4所述的火箭燃料貯箱焊縫的多模式全聚焦檢測方法，其特征在于，所述步驟4包括：根據聲束傳播時間對全矩陣數據進行平移疊加，構造出全矩陣圖像矩陣，特定聚焦點(x,z)的像素幅值I(x,z)表示為：

其中，

(x,z)表示虛擬聚焦點的橫縱坐標；

x表示：虛擬聚焦點距離換能器中心的水平距離；

z表示：虛擬聚焦點的深度；

u_ij(t_ij(x,z))表示：由陣元i激勵、陣元j接收時超聲回波信號中表征目標點(x,z)的幅值信息。

6.根據權利要求1所述的火箭燃料貯箱焊縫的多模式全聚焦檢測方法，其特征在于，所述步驟5包括：對多路徑對應的全矩陣圖像矩陣進行對比分析，當發射路徑的反射次數和接收路徑的反射次數相同時判定成像效果為好，對應的缺陷目標為氣孔型缺陷；

當發射路徑的反射次數和接收路徑的反射次數不同時判定成像效果良好，對應的缺陷目標為裂紋型缺陷。

7.根據權利要求6所述的火箭燃料貯箱焊縫的多模式全聚焦檢測方法，其特征在于，所述步驟6包括：若缺陷目標為氣孔型缺陷，測量缺陷區域信號幅值峰值大小；

若缺陷目標為裂紋型缺陷，測量缺陷圖像的長度值；

分別對比標準預埋缺陷試樣中的缺陷實際尺寸和測量尺寸的曲線關系，確定試件中缺陷目標的實際尺寸。

8.一種火箭燃料貯箱焊縫的多模式全聚焦檢測系統，其特征在于，包括：

模塊M1：采集陣列超聲全矩陣數據；

模塊M2：確定聲束發射和接收路徑；

模塊M3：根據聲束發射和接收路徑計算聲束的傳播時間；

模塊M4：根據聲束傳播時間對陣列超聲全矩陣數據進行轉化，得到全矩陣圖像矩陣；

模塊M5：對全矩陣圖像矩陣進行對比分析和判定；

模塊M6：對全矩陣圖像矩陣的判定結果進行檢測。

9.一種存儲有計算機程序的計算機可讀存儲介質，其特征在于，所述計算機程序被處理器執行時實現權利要求1至7中任一項所述的方法的步驟。