基于全采樣數(shù)據(jù)的缺陷三維重建方法研究.pdf

1、隨著超聲無(wú)損檢測(cè)技術(shù)的發(fā)展，人們對(duì)缺陷的成像質(zhì)量和成像方式的要求也越來(lái)越高。常規(guī)的相控陣工作原理是采用波束合成方式，因而沒(méi)有充分發(fā)揮相控陣的優(yōu)勢(shì)，即最大化的利用相控陣所有采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行圖像的聚焦計(jì)算；同時(shí)，采用常規(guī)超聲相控陣檢測(cè)技術(shù)需要移動(dòng)探頭才能得到待檢測(cè)區(qū)域的缺陷整體分布情況，且結(jié)果不夠直觀。
　　為了解決以上兩方面問(wèn)題，充分利用相控陣探頭壓電晶片陣元數(shù)量多的優(yōu)勢(shì)，本文首先基于全采樣數(shù)據(jù)技術(shù)（Full Matrix Capt

2、ure，F(xiàn)MC）利用超聲相控陣面陣探頭實(shí)現(xiàn)了信號(hào)的完整采集，僅一次數(shù)據(jù)采集即獲得了所有激發(fā)-接收晶片對(duì)對(duì)應(yīng)的A信號(hào)矩陣，并從中提取出了對(duì)應(yīng)每行晶片的全采樣數(shù)據(jù)。然后開(kāi)發(fā)了針對(duì)每行晶片全采樣數(shù)據(jù)進(jìn)行成像的全聚焦算法（Total Focusing Method，TFM），分別對(duì)8行晶片的全采樣數(shù)據(jù)進(jìn)行了全聚焦成像，相比于常規(guī)相控陣B掃描圖像，所獲得的圖像具有信噪比高、對(duì)缺陷的分辨能力高的特點(diǎn)。利用所獲得的全聚焦圖像組，根據(jù)等值面理論對(duì)其進(jìn)行

3、了三維可視化重構(gòu)，獲得了模擬缺陷的三維圖像，從三維圖像中可以清楚的獲得模擬試件內(nèi)缺陷的分布情況、具體幾何尺寸及缺陷位置等信息。
　　為了提高基于TFM成像技術(shù)的三維重構(gòu)方法對(duì)實(shí)際具有不規(guī)則凸起的焊縫的成像適應(yīng)性，通過(guò)計(jì)算設(shè)計(jì)并加工了一個(gè)楔塊，該楔塊可以使晶片發(fā)出的縱波聲束以一定角度傾斜入射到待檢測(cè)區(qū)域，解決了垂直入射法對(duì)焊縫適應(yīng)性差的問(wèn)題，同時(shí)所獲得的圖像具有相對(duì)較好的信噪比。最后，利用該楔塊對(duì)實(shí)際不銹鋼焊縫進(jìn)行了檢測(cè)，檢測(cè)結(jié)果顯