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原文传递基于无损检测的阵列式异位接收超声波合成孔径聚焦方法

专利名称：	基于无损检测的阵列式异位接收超声波合成孔径聚焦方法
摘要：	本发明公开了基于无损检测的阵列式异位接收超声波合成孔径聚焦方法，在开始数据采集前首先需要确定探测区域，根据探测水平分辨率需求在待测面上进行网格划分，确定所有扫描点位；然后按照沿着第一条水平网格线从左至右逐格移动，依次在每个点位上进行扫描，重复该过程，直至区域内所有点位扫描完毕；之后进行数据采集、数据处理和聚焦成像。本发明加入了瞬时幅值提取、散射角衰减控制、时间增益补偿等相应的信号优化模块，能显著提升聚焦能力，提高成像分辨率。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	四川;51
申请人：	四川幔壳科技有限公司
发明人：	陈曦微;郑懿;马飞鸿;梁居祥
专利状态：	有效
申请日期：	2019-07-24T00:00:00+0800
发布日期：	2019-10-22T00:00:00+0800
申请号：	CN201910669341.0
公开号：	CN110361453A
代理机构：	成都九鼎天元知识产权代理有限公司
代理人：	刘世权
分类号：	G01N29/22(2006.01);G;G01;G01N;G01N29
申请人地址：	610000 四川省成都市高新区益州大道北段388号8栋22层2205号
主权项：	1.基于无损检测的阵列式异位接收超声波合成孔径聚焦方法，其特征在于：在开始数据采集前首先需要确定探测区域，接着对待探测区域及周边进行安全检查，确保施工安全，然后进行方位校正，根据探测水平分辨率需求在待测面上进行网格划分，确定所有扫描点位；然后启动仪器进行数据采集，数据采集包括逐点扫描和数据存储；按照沿着第一条水平网格线从左至右逐格移动，依次在每个点位上进行扫描，重复该过程，直至区域内所有点位扫描完毕；之后进行数据处理和聚焦成像。 2.根据权利要求1所述的基于无损检测的阵列式异位接收超声波合成孔径聚焦方法，其特征在于，数据采集：数据采集装置包括异位接收超声波探头阵列。 3.根据权利要求2所述的基于无损检测的阵列式异位接收超声波合成孔径聚焦方法，其特征在于：异位接收超声波探头阵列包括阵列安装本体，以及阵列安装本体上设置的异位接收超声波探头。 4.根据权利要求3所述的基于无损检测的阵列式异位接收超声波合成孔径聚焦方法，其特征在于：异位接收超声波探头在阵列安装本体形成一个5行10列的阵列，相邻异位接收超声波探头之间的距离为1cm。 5.根据权利要求3或4所述的基于无损检测的阵列式异位接收超声波合成孔径聚焦方法，其特征在于：在阵列安装本体上设置有阻尼条。 6.根据权利要求1所述的基于无损检测的阵列式异位接收超声波合成孔径聚焦方法，其特征在于，针对混凝土材料的数据处理技术流程包括瞬时幅值提取、散射角衰减控制以及时间增益补偿三个步骤。 7.根据权利要求6所述的基于无损检测的阵列式异位接收超声波合成孔径聚焦方法，其特征在于，瞬时幅值提取：将希尔伯特变换应用于成像方法中对时域信号进行希尔伯特变换，第(e，r)道信号的瞬时振幅时间序列为：其中，(e，r)代表任意时域信号道；s为时间积分变量；ψe,r(t)为第(e，r)道时域信号；第(e，r)道信号的瞬时振幅序列。 8.根据权利要求6所述的基于无损检测的阵列式异位接收超声波合成孔径聚焦方法，其特征在于，散射角衰减控制：在进行合成孔径聚焦成像前，需要根据发射信号的张角，在方向角大于45°的回波信号上增加一个正比于方向角的e指数衰减系数，进行散射角衰减控制，达到消减信号张角区域外部干扰信号的目的。 9.根据权利要求6所述的基于无损检测的阵列式异位接收超声波合成孔径聚焦方法，其特征在于，时间增益补偿方法计算每道信号的传播距离，根据距离远近，通过一个正比于传播距离的增益系数对信号幅值进行调制，起到放大远场回波信号的作用，由此极大地增强了整个被测样本体积中深层缺陷检测和显示的性能。 10.根据权利要求1所述的基于无损检测的阵列式异位接收超声波合成孔径聚焦方法，其特征在于，聚焦成像：B扫描位于被测物件的上表面，超声阵列沿着水平向从左往右逐次移动测试，阵列每次移动的距离为Δx；在整条扫描线上最左边的的发射和接收探头位置位于x′emin和x′rmin，最右边的位置为x′emax和x′rmax；则发射源位置位于区间[x′emin，x′emax]，接收位置位于区间[x′rmin，x′rmax]，任意点的图像重建可通过对发射接收区间所有点位进行积分给出：利用上式对所有阵列测试的点位数据进行叠加，则目标区域中各离散点位上的图像重建函数为：其中： T为B-扫描线上阵列测试的总次数；e和r分别代表发射探头和接收探头；i和k分别为ROI区域内水平和垂直位置坐标；假定ROI区域水平向包含W个格点，垂向包含D个格点，则整个区域的SAFT图像重建矩阵为：
所属类别：	发明专利