一种用于管道内超声相控阵成像的声束偏转时延控制方法技术

本发明专利技术涉及一种用于管道内超声相控阵成像的声束偏转时延控制方法，包括下列步骤：步骤一：超声相控阵传感器布置。步骤二：超声相控阵传感器激励及接收。步骤三：考虑在以圆形管道为边界的场域内进行任意角度偏转，计算根据各通道时延。步骤四：将步骤四中计算得到的时延分配给超声相控阵探头的各个阵元激励通道，将同一激励电信号进行不同时间的延时，产生幅值相等、相位各不相同的激励电信号并施加在相控阵探头的各阵元上，产生幅值相等、相位相差的超声波激励，通过其叠加、相消及干涉作用，产生不同角度的超声平面波偏转，达到管道内超声相控阵声束偏转的有效控制。

A time delay control method of beam deflection for ultrasonic phased array imaging in pipes

【技术实现步骤摘要】
一种用于管道内超声相控阵成像的声束偏转时延控制方法
本专利技术属于超声层析成像
，涉及一种用于圆形管道内超声相控阵成像的声束偏转时延控制方法，用于解决超声相控阵声束偏转过程中由于曲面管壁折射产生的误差及控制失效问题，实现工业过程中封闭管道内高精度声场配置及多相介质分布的可视化测试。
技术介绍
超声层析成像技术(UltrasonicTomography,UT)是一种结构性成像技术，其通过在被测场域外布置超声传感器阵列并施加一定的激励以得到边界电压测量数据，以此来重建被测场域内部的折射系数、衰减系数或声阻抗分布情况。相比其他软场成像技术例如电阻抗层析成像(ElectricalImpedanceTomography,EIT)和电磁层析成像(MagneticImpedanceTomography,MIT)，UT具有非侵入、分辨率高的优点，相比精度较高的硬场成像技术如X射线层析成像(X-rayComputedTomography,X-CT)及光学层析成像方法(OpticalCoherenceTomography,OCT)，UT使用安全、结构简单、可本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于管道内超声相控阵成像的声束偏转时延控制方法，包括下列步骤：/n步骤一：超声相控阵传感器布置：由多个超声相控阵探头组成超声传感器阵列，每个超声相控阵探头是由固定数目阵元组成的线阵，各阵元具有相同的性能参数且均可独立激励或接收，所有超声相控阵探头沿管道外壁圆周等间距布置，超声相控阵探头表面均平行于管道外壁切线方向。/n步骤二：超声相控阵传感器激励及接收：按循环激励的方案，依次选定超声相控阵探头进行激励，对激励相控阵探头的M个阵元通道进行时延控制，使其声束在场域内以任意角度偏转，与此同时，其他相控阵探头的所有阵元对管道中传播的超声信号进行接收，并进行信号分析和处理；基于几何位置及声场配置...

【技术特征摘要】
1.一种用于管道内超声相控阵成像的声束偏转时延控制方法，包括下列步骤：
步骤一：超声相控阵传感器布置：由多个超声相控阵探头组成超声传感器阵列，每个超声相控阵探头是由固定数目阵元组成的线阵，各阵元具有相同的性能参数且均可独立激励或接收，所有超声相控阵探头沿管道外壁圆周等间距布置，超声相控阵探头表面均平行于管道外壁切线方向。
步骤二：超声相控阵传感器激励及接收：按循环激励的方案，依次选定超声相控阵探头进行激励，对激励相控阵探头的M个阵元通道进行时延控制，使其声束在场域内以任意角度偏转，与此同时，其他相控阵探头的所有阵元对管道中传播的超声信号进行接收，并进行信号分析和处理；基于几何位置及声场配置形式计算投影路径，记录并储存对应路径的时变波形数据。
步骤三：考虑在以圆形管道为边界的场域内进行任意角度偏转，选定超声相控阵探头阵元数为M，阵元节距为s，管道厚度，即相控阵探头距离被测场...

【专利技术属性】
技术研发人员：谭超，刘皓，李占鹏，董峰，
申请(专利权)人：天津大学，
类型：发明
国别省市：天津;12