【技术实现步骤摘要】
一种分步筛选有效信号的曲面结构缺陷全聚焦成像方法
本专利技术涉及一种分步筛选有效信号的曲面结构缺陷全聚焦成像方法，其属于无损检测
技术介绍
全聚焦方法(TotalFocusingMethod，TFM)是一种利用全矩阵数据对待测区域逐点聚焦，实现缺陷成像的无损检测信号后处理方法，具有成像信噪比高，缺陷定位、定量准确等优点。其中，利用TFM对曲面结构工件内部缺陷实施检测时，一般采用水浸耦合方式，首先对曲面轮廓进行TFM成像，求解曲面轮廓位置信息，之后再对内部缺陷实施TFM成像，给出缺陷位置和尺寸信息。两次成像过程中，超声波在曲面和缺陷处散射现象复杂，全矩阵数据中存在大量冗余信号，导致计算量庞大，计算效率较低。因此，TFM在曲面结构缺陷成像检测应用方面受到限制。为解决以上问题，研究人员根据信号幅值对进行筛选，通过减少两次TFM处理的信号数量来提高效率。考虑到发射阵元和接收阵元间距增大时，接收信号幅值降低，因此可以根据各阵元接收到信号的最高幅值设置一定阈值，从全矩阵数据中筛选对成像有显著作用的信号。阈值设置越高，计...
【技术保护点】
1.一种分步筛选有效信号的曲面结构缺陷全聚焦成像方法，其特征在于：该方法利用相控阵超声检测仪和线性阵列相控阵探头，采取水浸耦合方式采集全矩阵数据；设置合理阈值进行第一次有效信号筛选，利用全聚焦方法实现曲面轮廓成像，并获取曲面轮廓位置信息；提高阈值范围对第一次筛选出的有效信号进行第二次筛选，根据曲面轮廓信息和费马原理计算声束在水和待测工件中的传播路径，并利用全聚焦方法进行内部缺陷成像，实现缺陷定量；所述方法采用如下步骤：/n（a）相控阵检测参数确定/n根据待测工件的材料、几何尺寸及检测范围确定相控阵超声检测参数，包括相控阵探头频率、相控阵探头阵元数、水浸耦合距离、采样频率；/...
【技术特征摘要】
1.一种分步筛选有效信号的曲面结构缺陷全聚焦成像方法，其特征在于：该方法利用相控阵超声检测仪和线性阵列相控阵探头，采取水浸耦合方式采集全矩阵数据；设置合理阈值进行第一次有效信号筛选，利用全聚焦方法实现曲面轮廓成像，并获取曲面轮廓位置信息；提高阈值范围对第一次筛选出的有效信号进行第二次筛选，根据曲面轮廓信息和费马原理计算声束在水和待测工件中的传播路径，并利用全聚焦方法进行内部缺陷成像，实现缺陷定量；所述方法采用如下步骤：
（a）相控阵检测参数确定
根据待测工件的材料、几何尺寸及检测范围确定相控阵超声检测参数，包括相控阵探头频率、相控阵探头阵元数、水浸耦合距离、采样频率；
（b）全矩阵数据采集
采用步骤（a）中确定的相控阵检测参数，控制相控阵探头处于待测工件正上方，共获得N2个A扫描信号构成的数据矩阵，其中N为阵元数；
（c）坐标系建立
以相控阵探头主动轴方向为X轴正向，工件深度方向为Y轴正向建立坐标系，并设探头首阵元位置为坐标原点；将被检区域划分为矩形网格，各网格节点作为图像重建点；任意图像重建点P的横、纵坐标分别定义为x和y；
（d）第一次有效信号筛选及曲面轮廓成像
在曲面轮廓成像前对全矩阵数据进行第一次有效信号筛选，考虑到曲面轮廓对声波散射作用，在大曲率位置处的散射波幅值较低，故可设置阈值，滤除这些幅值较低的信号；结合常规缺陷定量中采用的-12dB法，即取每个阵元接收到的所有信号中最大幅值1/4为阈值，如式（1）所示
（1）
式中，Smn为阵元m发射，并由阵元n接收的信号（1≤m，n≤N），Thresholdm为发射阵元m对应阈值，只有高于此阈值的信号为有效信号，被用来计算轮廓成像；第一次筛选后，保留下来的由阵元m发射的有效信号数量为Nm，各有效信号记为Smn’（1≤n’≤Nm），n’为有效信号接收阵元的重排序号；
利用第一次筛选后的有效信号进行延时叠加，获得P点信号幅值AP
...
【专利技术属性】
技术研发人员：金士杰，林莉，牛洪涛，杨会敏，周炜璐，张晓峰，张东辉，廖静瑜，雷明凯，
申请(专利权)人：大连理工大学，核工业工程研究设计有限公司，中国核工业二三建设有限公司，
类型：发明
国别省市：辽宁;21
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