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异质结构焊缝检测的相控阵超声全聚焦算法优化
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作者 范依澄 徐琛 +3 位作者 黄财良 朱亚洲 黄凯华 黄斐 《造船技术》 2023年第2期86-92,共7页
船舶异质结构焊缝检测的相控阵超声全聚焦算法信噪比高、适应性强,但该算法存在超大计算量和伪影等诸多问题。依据声束指向性提出该算法的优化方案。过滤非声束指向性声场中的重构点可大幅提升计算速度,并可优化相同路径默认调取全矩阵... 船舶异质结构焊缝检测的相控阵超声全聚焦算法信噪比高、适应性强,但该算法存在超大计算量和伪影等诸多问题。依据声束指向性提出该算法的优化方案。过滤非声束指向性声场中的重构点可大幅提升计算速度,并可优化相同路径默认调取全矩阵中同一幅值的伪影问题。将优化算法用于异质结构,获得高效高质量的检测结果,为满足铝钛钢复合接头大批量在线无损检测的工程需求提供思路。 展开更多
关键词 船舶 异质结构 焊缝检测 相控阵超声全聚焦算法 声束指向性
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车轮浅表层缺陷试块的全聚焦相控阵超声检测分析
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作者 潘碧琳 杨兴宽 +1 位作者 黄永巍 李立凡 《高速铁路新材料》 2025年第2期75-80,共6页
针对车轮浅表层缺陷难以检测的问题,根据实际服役车轮中常见的缺陷特征,设计了包含不同长度、深度和角度的浅表层裂纹试块,并采用全聚焦相控阵超声技术进行检测。通过对比分析全聚焦相控阵超声技术、相控阵扇扫及常规超声检测技术在浅... 针对车轮浅表层缺陷难以检测的问题,根据实际服役车轮中常见的缺陷特征,设计了包含不同长度、深度和角度的浅表层裂纹试块,并采用全聚焦相控阵超声技术进行检测。通过对比分析全聚焦相控阵超声技术、相控阵扇扫及常规超声检测技术在浅表层裂纹检出能力、定位精度与成像质量方面的差异。结果表明:全聚焦相控阵超声技术在检出率、检测误差、图像信噪比以及缺陷深度定位精度上均表现最优,体现了其在车轮浅表层缺陷检测方面的显著优势。 展开更多
关键词 车轮 浅表层裂纹 聚焦算法 相控阵超声检测
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基于全聚焦相控阵的机车车轮浅表层裂纹检测方法
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作者 杨兴宽 潘碧琳 +3 位作者 黄永巍 李立凡 赵光波 黄浩 《中国铁路》 北大核心 2025年第2期81-88,共8页
针对机车不落轮旋修时,车轮浅表层缺陷难以检测、缺陷深度难以准确测量的问题,提出基于全聚焦算法(Total Focusing Method,TFM)的相控阵超声检测方法。根据不落轮旋修工位特点及检测需求设计工艺参数,通过CIVA仿真建模验证TFM对浅表层... 针对机车不落轮旋修时,车轮浅表层缺陷难以检测、缺陷深度难以准确测量的问题,提出基于全聚焦算法(Total Focusing Method,TFM)的相控阵超声检测方法。根据不落轮旋修工位特点及检测需求设计工艺参数,通过CIVA仿真建模验证TFM对浅表层裂纹检测成像的可行性和准确性,利用人工试块检测,研究不同角度和深度裂纹的回波特性,仿真和人工试块实验中裂纹深度的检测误差均可控制在7.00%以下,表明该方法可有效检测车轮中的浅表层裂纹。应用于某机务段机车不落轮旋修工位的实测中发现,经旋修证实共有9片车轮含浅表层裂纹,且最小裂纹深度为1.80 mm,裂纹深度检测误差平均值为0.63 mm,表明该方法检测盲区至少可缩小至踏面下1.80 mm,与现行标准5.00 mm相比缩小了64.00%。结果表明,该检测方法可准确检测机车车轮浅表层裂纹并定位深度,可为机车检修效率提高、经济性旋修模型优化提供技术支持。 展开更多
关键词 机车车轮 不落轮旋修 裂纹检测 相控阵超声检测 聚焦算法
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超声相控阵全聚焦成像算法比较分析 被引量:14
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作者 张杰 莫润阳 《声学技术》 CSCD 北大核心 2021年第1期71-76,共6页
先进的成像算法推动了超声相控阵技术的发展,全聚焦方法(Total Focusing Method,TFM)是一种基于全矩阵捕获的虚拟聚焦后处理及缺陷图像重构算法。文章基于一维线阵相控阵纵波探头全矩阵数据模式,利用Matlab软件结合Field II自带开源函... 先进的成像算法推动了超声相控阵技术的发展,全聚焦方法(Total Focusing Method,TFM)是一种基于全矩阵捕获的虚拟聚焦后处理及缺陷图像重构算法。文章基于一维线阵相控阵纵波探头全矩阵数据模式,利用Matlab软件结合Field II自带开源函数包编写了算法程序,比较了TFM和1/2矩阵方法成像效果并对缺陷分辨率影响因素进行分析,最后用标准试块对算法进行实验验证。仿真结果表明,TFM和1/2矩阵方法都能用于缺陷重构且效果无明显差异,激励脉冲的宽度和频率对图像分辨率影响较大;实验表明,1/2矩阵的成像方法虽可有效降低计算数据量,但同时也丢失了检测区边缘处缺陷的部分信息,因而成像效果较TFM稍差。 展开更多
关键词 超声相控阵 矩阵捕获 聚焦算法 1/2矩阵方法
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超声导波相控阵脉冲压缩全聚焦缺陷成像方法
5
作者 许才彬 左浩 陈一馨 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2024年第11期50-57,82,共9页
针对超声导波缺陷成像中存在的入射信号能量低、缺陷成像分辨率不足等成像质量不高的问题,提出了一种超声导波相控阵脉冲压缩全聚焦缺陷成像方法。首先在长时宽、大带宽线性调频信号激励下,基于超声导波相控阵列逐元激励模式,获取被测... 针对超声导波缺陷成像中存在的入射信号能量低、缺陷成像分辨率不足等成像质量不高的问题,提出了一种超声导波相控阵脉冲压缩全聚焦缺陷成像方法。首先在长时宽、大带宽线性调频信号激励下,基于超声导波相控阵列逐元激励模式,获取被测结构的全矩阵捕获数据;然后对各响应信号做匹配滤波,对长时宽响应信号波包进行脉冲压缩;接着采用虚拟时间反转法,对脉冲压缩后所得信号进行频散和幅值补偿,以消除大带宽导致的信号相位畸变和因波扩散传播而导致的幅值下降,从而获得无相位畸变的窄时宽信号波包;最后设计了同时包含信号相位和幅值信息的成像指标,进行加权全聚焦成像。在含裂纹、表面缺陷的碳钢板中进行了超声导波缺陷成像试验,结果表明,该方法可以实现单缺陷/双缺陷的高质量成像。 展开更多
关键词 超声导波 缺陷成像 相控阵 聚焦 脉冲压缩
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相控阵超声全聚焦成像算法的有限元仿真研究 被引量:9
6
作者 池强强 胡明慧 《声学技术》 CSCD 北大核心 2020年第2期176-183,共8页
基于超声相控阵基本理论和全聚焦成像算法(Total Focus Method,TFM),以30 mm厚的Q235钢板中的孔缺陷检测为研究对象,使用ABAQUS有限元软件,建立了相控阵TFM有限元检测模型。根据模拟结果,在MATLAB软件中编写了相控阵TFM成像算法。同时,... 基于超声相控阵基本理论和全聚焦成像算法(Total Focus Method,TFM),以30 mm厚的Q235钢板中的孔缺陷检测为研究对象,使用ABAQUS有限元软件,建立了相控阵TFM有限元检测模型。根据模拟结果,在MATLAB软件中编写了相控阵TFM成像算法。同时,采用超声多通道实验平台,对构建的TFM有限元检测模型和编写的相控阵TFM算法进行实验验证。实验结果与有限元模拟结果有较好的一致性。 展开更多
关键词 超声相控阵 聚焦成像算法 缺陷识别 有限元 ABAQUS有限元软件
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基于粒子群算法的稀疏阵列超声相控阵全聚焦成像 被引量:9
7
作者 沈晓炜 《应用声学》 CSCD 北大核心 2020年第3期354-359,共6页
为降低相控阵超声检测全聚焦算法的成像数据量及阵列稀疏优化的计算时间,研究了一种用于稀疏阵列全聚焦成像的阵列优化算法,并通过实验对其成像效果进行了验证。针对目前超声相控阵检测的全矩阵采集数据量大、全聚焦算法成像时间长的难... 为降低相控阵超声检测全聚焦算法的成像数据量及阵列稀疏优化的计算时间,研究了一种用于稀疏阵列全聚焦成像的阵列优化算法,并通过实验对其成像效果进行了验证。针对目前超声相控阵检测的全矩阵采集数据量大、全聚焦算法成像时间长的难点,该文通过构建稀疏阵列,在保证成像质量的同时显著降低成像数据量,提高了全聚焦算法的成像效率。通过以主瓣宽度、旁瓣峰值以及主瓣峰值作为约束条件构建适应度函数,采用粒子群算法得到稀疏阵元位置分布并进行阵元权重修正,并将其用于稀疏全聚焦成像。相比全阵元成像,使用粒子群算法所得的稀疏阵列的阵元个数降低了56.25%、65.62%,数据使用量降低了80.86%、88.18%。在阵列优化方面,相比遗传算法减少了84.86%的计算时间。 展开更多
关键词 稀疏阵列 粒子群算法 相控阵超声检测 聚焦算法
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超声相控阵全聚焦成像检测缺陷的定位定量优势分析 被引量:4
8
作者 陈乐 《上海煤气》 2023年第2期5-8,19,共5页
超声相控阵全聚焦成像具有成像分辨率好、信噪比高等优势,是近些年压力管道无损检测的研究热点。定量分析全聚焦成像与常规相控阵对不同深度、尺寸缺陷的识别精度,对于进一步认识并推广超声相控阵全聚焦成像技术具有一定意义。采用常规... 超声相控阵全聚焦成像具有成像分辨率好、信噪比高等优势,是近些年压力管道无损检测的研究热点。定量分析全聚焦成像与常规相控阵对不同深度、尺寸缺陷的识别精度,对于进一步认识并推广超声相控阵全聚焦成像技术具有一定意义。采用常规相控阵检测及全聚焦成像检测,对相控阵B型试块中的各缺陷孔进行定量识别和对缺陷信息进行对比的结果表明:超声相控阵全聚焦成像技术检测出的缺陷深度和缺陷直径优于常规相控阵检测。 展开更多
关键词 超声相控阵 聚焦成像 缺陷孔 定量分析
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超声相控阵全聚焦无损检测技术概述 被引量:39
9
作者 章东 桂杰 周哲海 《声学技术》 CSCD 北大核心 2018年第4期320-325,共6页
超声相控阵全聚焦成像技术基于接收信号后处理的思想,对检测回波数据进行离线分析成像,是超声检测领域里的一项新技术。因其成像分辨率高、覆盖面广、对小缺陷灵敏度高等优势,在航空航天、高铁、石油管道、核电站等工业领域已有初步应... 超声相控阵全聚焦成像技术基于接收信号后处理的思想,对检测回波数据进行离线分析成像,是超声检测领域里的一项新技术。因其成像分辨率高、覆盖面广、对小缺陷灵敏度高等优势,在航空航天、高铁、石油管道、核电站等工业领域已有初步应用。文章介绍了全聚焦成像技术的检测原理及优缺点,介绍了其国内外发展历程,总结了研究热点及发展趋势。 展开更多
关键词 超声相控阵 聚焦成像 发展 应用
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基于椭圆弧扫描转换的超声波无损检测全聚焦算法 被引量:4
10
作者 崔文凯 秦开怀 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第10期2375-2382,共8页
针对超声波无损检测的全聚焦算法(TFM)处理全矩阵数据耗时巨大的问题,本文基于椭圆弧扫描转换提出了一种单层物体超声波无损检测的新全聚焦算法DEA-TFM.相对于传统全聚焦算法的逆向处理过程,新算法结合计算机光栅图形学中的椭圆绘制算法... 针对超声波无损检测的全聚焦算法(TFM)处理全矩阵数据耗时巨大的问题,本文基于椭圆弧扫描转换提出了一种单层物体超声波无损检测的新全聚焦算法DEA-TFM.相对于传统全聚焦算法的逆向处理过程,新算法结合计算机光栅图形学中的椭圆绘制算法,解释了全聚焦算法的计算过程实际上是一个正向处理过程;它将结果图像的绘制和生成转化为椭圆弧的扫描转换操作和叠加;同时对原Bresenham椭圆绘制算法进行扩展,提出了绘制二维任意椭圆的改进算法,使新全聚焦算法能够适用于任意形状的相控阵超声波换能器探头.经过仿真实验证明,新算法和传统算法有着相同的运行结果,但是新算法运行速度有一个数量级的提升. 展开更多
关键词 超声相控阵 无损检测 聚焦算法 椭圆绘制 正向解释
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超声相控阵全聚焦成像技术倾斜裂纹定量模拟 被引量:7
11
作者 潘峥 张邦杰 +2 位作者 汪洪量 朱国胜 郭涛 《中国测试》 CAS 北大核心 2020年第4期36-41,共6页
利用超声B扫描图像对裂纹长度定量时,由于采用整体发射-接收的方式从单侧接收缺陷回波信号,导致图像中裂纹上、下端回波的时间差随裂纹倾角变化,引起较大的定量误差。为克服上述不足,该文采用一种基于全阵列信号采集(full matrix captur... 利用超声B扫描图像对裂纹长度定量时,由于采用整体发射-接收的方式从单侧接收缺陷回波信号,导致图像中裂纹上、下端回波的时间差随裂纹倾角变化,引起较大的定量误差。为克服上述不足,该文采用一种基于全阵列信号采集(full matrix capture,FMC)的超声相控阵成像技术。该技术利用独立发射-接收阵元组合从多个方位采集包含更多缺陷特征的全阵列信号,借助全聚焦(total focusing method,TFM)成像算法实现成像区域中每一个点的虚拟聚焦,进而通过高分辨率图像显示裂纹上、下尖端的实际位置,以直观、准确地确定裂纹的长度和倾角。对厚度25 mm碳钢中长度3.0 mm的–75°、–60°、–45°、–30°、–15°、0°底面开口裂纹进行TFM成像和定量数值模拟。结果表明,TFM成像的倾斜裂纹定量精度优于B扫描成像。 展开更多
关键词 超声 倾斜裂纹 定量 阵列信号采集 聚焦 相控阵
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基于全聚焦相控阵和电磁超声的液氨储罐母材带状组织检测分析 被引量:1
12
作者 钱盛杰 何通东 +1 位作者 李斌彬 王杜 《石油化工设备技术》 CAS 2021年第1期53-57,I0005,共6页
文章详细阐述了综合利用全聚焦相控阵和电磁超声2种技术对1台液氨储罐定期检验中发现的壁厚异常部位进行精确检测与分析的过程。首先,介绍了这2种检测技术的特点以及液氨储罐的检验检测情况;接着,阐述了采用电磁超声进行测厚异常区域快... 文章详细阐述了综合利用全聚焦相控阵和电磁超声2种技术对1台液氨储罐定期检验中发现的壁厚异常部位进行精确检测与分析的过程。首先,介绍了这2种检测技术的特点以及液氨储罐的检验检测情况;接着,阐述了采用电磁超声进行测厚异常区域快速确定的方法,初步确定壁厚异常原因;最后介绍了采用全聚焦相控阵精确检测缺陷的具体分布、回波大小和形貌特点等的方法及过程。根据检验检测结果,判定该缺陷为钢板内的非金属夹渣物在轧制过程中形成了断续带状组织。该母材带状组织的检测与分析方法,可为工程技术人员在实际检验中诊断疑难缺陷提供参考与借鉴。 展开更多
关键词 聚焦成像法 相控阵 电磁超声 带状组织
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相控阵全聚焦实时3D超声成像检测高强度螺栓 被引量:2
13
作者 杨琛 李光植 马延斌 《时代汽车》 2022年第19期136-138,共3页
高强度螺栓以其性能好、效率高、安全性、可靠性较高等优点,大型发电设备、汽车、高铁、大飞机、大型船舶、大型成套设备等都有广泛的应用。因此其质量的优劣成为了产品质量优劣的一个主要影响因素,找到合适的检验方法,对生产的高强度... 高强度螺栓以其性能好、效率高、安全性、可靠性较高等优点,大型发电设备、汽车、高铁、大飞机、大型船舶、大型成套设备等都有广泛的应用。因此其质量的优劣成为了产品质量优劣的一个主要影响因素,找到合适的检验方法,对生产的高强度螺栓以及在役的高强度螺栓的检验方法的研究也成为了一项核心技术,本文主要介绍了相控阵全聚焦实时3D超声成像系统检测高强度螺栓,并对检测方法及检测效果进行分析。为高强度螺栓的检测提供了一项重要的技术支持。 展开更多
关键词 相控阵检测 相控阵聚焦实时3D超声成像 高强度螺栓 检测工艺
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一种自适应稀疏合成发射孔径的超声相控阵全聚焦成像方法
14
作者 郑莉文 刘燕琪 李丽 《电声技术》 2023年第5期8-11,共4页
针对超声相控阵全聚焦成像的成像分辨率不高且成像耗时长的缺点,从波束合成技术入手,引入合成发射孔径技术,提高成像横向分辨率。基于有效孔径和点散射函数设计稀疏阵列,从而减少成像数据量,并加入自适应加权函数,得到具有全孔径效应的... 针对超声相控阵全聚焦成像的成像分辨率不高且成像耗时长的缺点,从波束合成技术入手,引入合成发射孔径技术,提高成像横向分辨率。基于有效孔径和点散射函数设计稀疏阵列,从而减少成像数据量,并加入自适应加权函数,得到具有全孔径效应的稀疏阵列,建立基于自适应加权函数的相控阵稀疏全聚焦成像算法模型,并在实验仿真平台Matlab Field Ⅱ上进行验证。结果表明,该算法有效提高了超声相控阵全聚焦成像分辨率,达到在保持成像分辨率的同时加快成像速度的目的。 展开更多
关键词 超声相控阵聚焦成像 合成发射孔径技术 有效孔径 稀疏阵列 自适应加权函数 成像分辨率
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楔块耦合的碳纤维增强复合材料褶皱缺陷全聚焦成像
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作者 张海燕 黄强 +2 位作者 张辉 朱文发 朱琦 《应用声学》 CSCD 北大核心 2024年第5期1035-1043,共9页
褶皱是碳纤维增强复合材料中最主要的缺陷类型之一,当使用超声相控阵对复合材料薄板进行检测时,由于采集系统非线性效应和电子串扰等干扰会引发盲区现象,掩盖了薄板内的褶皱信息。为削弱盲区影响,考虑在相控阵与复合材料薄板(小于10 mm... 褶皱是碳纤维增强复合材料中最主要的缺陷类型之一,当使用超声相控阵对复合材料薄板进行检测时,由于采集系统非线性效应和电子串扰等干扰会引发盲区现象,掩盖了薄板内的褶皱信息。为削弱盲区影响,考虑在相控阵与复合材料薄板(小于10 mm)之间增加楔块,提出楔块耦合的最短路径射线追踪全聚焦方法。基于费马原理与斯涅耳定律,建立楔块耦合的多层介质超声波传播模型;制备含褶皱缺陷的碳纤维增强复合材料试样,搭建超声相控阵数据采集系统,采集全矩阵数据;将楔块耦合的最短路径射线追踪全聚焦方法和传统全聚焦方法的成像效果进行对比。结果表明,基于楔块耦合的最短路径射线追踪全聚焦方法能减小试样表面盲区深度,修正声时偏差,削弱盲区影响,恢复出试样内的褶皱缺陷。相比传统全聚焦方法,纤维褶皱长度、褶皱顶部高度、褶皱角度这3个参数表征的精准程度分别提高了5.9%、4.1%、4.2%。该文为碳纤维增强复合材料薄板褶皱缺陷的检测提供了新思路。 展开更多
关键词 超声相控阵 聚焦方法 最短路径射线追踪 碳纤维增强复合材料 褶皱
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阵元固体指向性补偿对超声全聚焦成像的优化研究 被引量:6
16
作者 王冲 毛捷 廉国选 《应用声学》 CSCD 北大核心 2018年第5期732-737,共6页
超声全聚焦成像中,声波的传播受到阵元指向性的影响,位于阵元不同方位的缺陷成像幅度不同。缺陷相对阵列中心偏角越大,回波幅度越低,容易造成漏检。为提高超声全聚焦算法对固体中大偏角缺陷的成像能力,该文引入了矩形阵元固体指向性函数... 超声全聚焦成像中,声波的传播受到阵元指向性的影响,位于阵元不同方位的缺陷成像幅度不同。缺陷相对阵列中心偏角越大,回波幅度越低,容易造成漏检。为提高超声全聚焦算法对固体中大偏角缺陷的成像能力,该文引入了矩形阵元固体指向性函数,建立了基于固体指向性补偿的超声全聚焦优化算法,利用指向性系数对不同角度区域的成像进行幅值补偿。实验结果表明,相对于基本超声全聚焦和传统指向性补偿的超声全聚焦算法,该文固体指向性优化算法对大偏角缺陷的成像幅度补偿效果更好,检测灵敏度更高,有效避免了缺陷漏检,扩展了超声全聚焦算法检测范围。 展开更多
关键词 超声相控阵检测 聚焦成像 指向性
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考虑余高的焊缝内部缺陷全聚焦超声成像检测 被引量:8
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作者 王阳 金士杰 +4 位作者 林莉 张东辉 杨会敏 张晓峰 雷明凯 《材料保护》 CAS CSCD 北大核心 2019年第9期61-66,共6页
针对存在余高对接焊缝检测空间受限、垂直入射声能发散,导致焊缝内部缺陷检测困难问题,开展全聚焦(Total Focusing Method,TFM)超声成像检测研究。仿真建立曲率半径6 mm、余高高度2.4 mm的碳钢对接焊缝模型,并设置深度20 mm的?2横通孔... 针对存在余高对接焊缝检测空间受限、垂直入射声能发散,导致焊缝内部缺陷检测困难问题,开展全聚焦(Total Focusing Method,TFM)超声成像检测研究。仿真建立曲率半径6 mm、余高高度2.4 mm的碳钢对接焊缝模型,并设置深度20 mm的?2横通孔。利用TFM对焊缝模型表面轮廓位置进行提取,进而实现横通孔检出,成像质量优于B扫描、合成孔径聚焦技术和表面契合超声法,缺陷幅值和信噪比分别可达-14.96 dB和17.82 dB。试验得到的横通孔幅值和信噪比分别为-21.39 dB和7.51 dB,验证了方法可行性。在曲率半径18 mm、余高高度3.6 mm的对接焊缝内部设置5~30 mm不同深度?2横通孔,仿真检测结果显示,受超声衰减和参与成像信号数量影响,横通孔回波幅值随孔深增加呈现先降低、后升高再降低的现象。 展开更多
关键词 对接焊缝 焊缝余高 相控阵超声检测 聚焦方法
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钢轨缺陷的超声相控阵波数成像算法 被引量:4
18
作者 刘建全 张海燕 徐梦云 《应用声学》 CSCD 北大核心 2018年第6期835-842,共8页
该文应用超声相控阵全矩阵捕获的波数成像算法,检测带有通孔缺陷的钢轨和B型相控阵试块。以实验获取的全矩阵数据为基础,研究了自发自收模式和全矩阵模式的波数成像算法,理论上分析了全聚焦方法和波数算法的计算性能,取得波数成像的结... 该文应用超声相控阵全矩阵捕获的波数成像算法,检测带有通孔缺陷的钢轨和B型相控阵试块。以实验获取的全矩阵数据为基础,研究了自发自收模式和全矩阵模式的波数成像算法,理论上分析了全聚焦方法和波数算法的计算性能,取得波数成像的结果并与全聚焦方法的成像结果做了对比。实验结果表明:波数成像算法具有更快的计算速度和更高的横向分辨率,且能够更加精准地还原钢轨中缺陷大小和形状,而传统的全聚焦方法计算耗时长,聚焦点分布不均匀,重建较大的缺陷出现了纵向拉长的现象,不能够较好地反映钢轨中的大缺陷。波数成像算法在各向同性材料实时检测中有很大的应用潜能。 展开更多
关键词 钢轨缺陷 超声相控阵 波数成像算法 聚焦
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应用于斜楔块的子孔径虚拟源全聚焦成像
19
作者 熊政辉 陈俊超 +3 位作者 肖树坤 荆砚 何喜 陈尧 《应用声学》 CSCD 北大核心 2024年第3期625-634,共10页
楔块斜入射检测工艺下,楔块会进一步降低全聚焦成像的缺陷检测能力。尤其是在检测大深度缺陷和粗晶材料时,全聚焦图像会因为缺陷回波幅值下降,导致缺陷图像的信噪比较低。为了提高入射能量,提出了应用于斜楔块的子孔径虚拟源全聚焦成像... 楔块斜入射检测工艺下,楔块会进一步降低全聚焦成像的缺陷检测能力。尤其是在检测大深度缺陷和粗晶材料时,全聚焦图像会因为缺陷回波幅值下降,导致缺陷图像的信噪比较低。为了提高入射能量,提出了应用于斜楔块的子孔径虚拟源全聚焦成像技术。研究结果表明:该技术通过延时控制子孔径阵元激励形成虚拟源发射,显著增加了射入到被检构件中的声能。在横向L值为20∼40 mm探头移动区间内,17∼38 mm深度范围内Φ3边钻孔幅值较黄铜全聚焦图像提高4.58∼7.12 dB;当钢制试块为被检对象时,在横向L值为30∼40 mm探头移动区间内,40∼65 mm深度范围内Φ1边钻孔幅值较全聚焦图像提高0.63∼2.35 dB。因此在该技术应用于楔块斜入射检测工艺下的粗晶材料检测,具有较好的检测效果。 展开更多
关键词 子孔径虚拟源 相控阵 聚焦 超声检测 斜楔块
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基于稀疏矩阵的全聚焦阵列优化算法 被引量:3
20
作者 高铁成 王昊 +1 位作者 李聪 远桂民 《天津工业大学学报》 CAS 北大核心 2022年第6期63-69,共7页
为了满足全聚焦阵列超声扫查实时成像、图像缺损清晰可辨等要求,建立了一种全聚焦成像(TFM)相控阵列的稀疏优化模型,利用最小冗余度阵列(MRLA)进行稀疏设计,利用遗传算法(GA)对扫查图像信噪比进行优化;将最终优化后的稀疏阵列与满阵、... 为了满足全聚焦阵列超声扫查实时成像、图像缺损清晰可辨等要求,建立了一种全聚焦成像(TFM)相控阵列的稀疏优化模型,利用最小冗余度阵列(MRLA)进行稀疏设计,利用遗传算法(GA)对扫查图像信噪比进行优化;将最终优化后的稀疏阵列与满阵、最小冗余阵、遗传算法优化阵列的声场波束图进行对比,并以此阵列为基础建立全聚焦扫查环境,对连续的20个点缺陷进行扫查测试。实验证明:37选16的阵列利用此模型稀疏优化后,最高旁瓣可获得4.902 8 dB的优化,稀疏率为0.27的阵列较满阵成像效率提高了58.3%,且API值为0.539 7,得到的扫查图像既可获得最小冗余下的最大信息量,又具有良好的旁瓣特性,同时阵列稀疏化,极大地提高了全聚焦扫查效率。 展开更多
关键词 聚焦成像 相控阵 最小冗余度阵列 遗传算法 阵列稀疏
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