[發(fā)明專利]一種雙陣列超聲成像檢測(cè)方法及檢測(cè)裝置

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202210025094.2
• 申請(qǐng)日: 2022-01-11
• 公開（公告）號(hào): CN114428118A
• 公開（公告）日: 2022-05-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 莊澤宇;馬驥;宋波;桂生;王建;毛捷;廉國選;周昌智;易一平
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院聲學(xué)研究所
• 主分類號(hào): G01N29/06
• 分類號(hào): G01N29/06;G01N29/24;G01N29/44
• 代理公司: 北京方安思達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11472
• 代理人: 陳琳琳;李彪

1.一種雙陣列超聲成像檢測(cè)方法，該方法包括：

將第一超聲換能器陣列和第二超聲換能器陣列選取特定的耦合方式進(jìn)行耦合，并相對(duì)對(duì)稱放置在待測(cè)工件的兩側(cè)，記錄待測(cè)工件分別與上述兩個(gè)換能器陣列的相對(duì)位置；

針對(duì)第一超聲換能器陣列和第二超聲換能器陣列，采用不同的全矩陣發(fā)射接收模式，向待測(cè)工件發(fā)射超聲波，獲得不同的全矩陣數(shù)據(jù)體，再結(jié)合全聚焦成像方法，獲得全聚焦成像幅值，并進(jìn)行歸一化處理，獲得成像檢測(cè)結(jié)果；

根據(jù)成像檢測(cè)結(jié)果，判定待測(cè)工件中是否有缺陷。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙陣列超聲成像檢測(cè)方法，其特征在于，所述不同的全矩陣發(fā)射接收模式為第一超聲換能器陣列發(fā)射第二超聲換能器陣列接收、第一超聲換能器陣列發(fā)射第一超聲換能器陣列接收、第二超聲換能器陣列發(fā)射第一超聲換能器陣列接收或第二超聲換能器陣列發(fā)射第二超聲換能器陣列接收。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的雙陣列超聲成像檢測(cè)方法，其特征在于，所述針對(duì)第一超聲換能器陣列和第二超聲換能器陣列，采用不同的全矩陣發(fā)射接收模式，向待測(cè)工件發(fā)射超聲波，獲得不同的全矩陣數(shù)據(jù)體，再結(jié)合全聚焦成像方法，獲得全聚焦成像幅值，并進(jìn)行歸一化處理，獲得成像檢測(cè)結(jié)果；其具體過程包括：

當(dāng)不同的全矩陣發(fā)射接收模式為第一超聲換能器陣列發(fā)射第二超聲換能器陣列接收時(shí)，進(jìn)行如下的成像檢測(cè)過程；

假設(shè)第一超聲換能器陣列中的各個(gè)發(fā)射陣元依次進(jìn)行激勵(lì)，向待測(cè)工件發(fā)射超聲波；第二換能器陣列中的各個(gè)接收陣元接收該待測(cè)工件反射回來的第一回波信號(hào)，并用時(shí)間序列向量t，第一超聲換能器陣列中發(fā)射陣元的位置坐標(biāo)向量和第二超聲換能器陣列中接收陣元的位置坐標(biāo)向量進(jìn)行描述，記為具有三元數(shù)組格式的全矩陣數(shù)據(jù)體

再結(jié)合全聚焦成像方法，獲得全矩陣成像幅值向量

其中，為像點(diǎn)位置坐標(biāo)；為超聲波由傳播到的時(shí)間；為超聲波從傳播到的時(shí)間；

定義第一超聲換能器陣列和第二超聲換能器陣列的對(duì)稱中心為原點(diǎn)o，陣列延伸方向?yàn)閤軸，建立二維笛卡爾坐標(biāo)系xoz,發(fā)射陣元位置坐標(biāo)記為(x_u,0),接收陣元位置坐標(biāo)記為(x_v,0)；

得到二維坐標(biāo)系下全矩陣成像幅值向量I₁₂(x,z)：

并對(duì)I₁₂(x,z)進(jìn)行歸一化處理，獲得成像檢測(cè)結(jié)果I_dB(x,z)；

其中，I_defect為標(biāo)準(zhǔn)參考缺陷的成像結(jié)果；max{I_defect}為標(biāo)準(zhǔn)參考缺陷的成像結(jié)果的幅值的最大值。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙陣列超聲成像檢測(cè)方法，其特征在于，所述特定的耦合方式為直接耦合方式或者水浸耦合方式。

5.一種雙陣列超聲成像檢測(cè)裝置，其特征在于，該裝置包括：第一超聲換能器陣列、第二超聲換能器陣列和成像檢測(cè)模塊；

將第一超聲換能器陣列和第二超聲換能器陣列選取特定的耦合方式進(jìn)行耦合，并相對(duì)對(duì)稱放置在待測(cè)工件的兩側(cè)，記錄待測(cè)工件分別與上述兩個(gè)換能器陣列的相對(duì)位置；

所述成像檢測(cè)模塊，用于針對(duì)第一超聲換能器陣列和第二超聲換能器陣列，采用不同的全矩陣發(fā)射接收模式，向待測(cè)工件發(fā)射超聲波，獲得不同的全矩陣數(shù)據(jù)體，再結(jié)合全聚焦成像方法，獲得全聚焦成像幅值，并進(jìn)行歸一化處理，獲得成像檢測(cè)結(jié)果；

根據(jù)成像檢測(cè)結(jié)果，判定待測(cè)工件是否有缺陷。