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基于線(xiàn)性陣列聚焦?時(shí)間反轉(zhuǎn)的鋼板Lamb波檢測(cè)成像方法與流程

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基于線(xiàn)性陣列聚焦?時(shí)間反轉(zhuǎn)的鋼板Lamb波檢測(cè)成像方法與流程

技術(shù)特征:
1.基于Lamb波大平面板缺陷成像識(shí)別方法,其特征是采用線(xiàn)性陣列聚焦探頭作為超聲波激勵(lì)-接收聲源,線(xiàn)性陣列換能器沿大平面板的一邊布設(shè),按照一定的規(guī)則激勵(lì)一組超聲相控陣傳感器陣列,實(shí)現(xiàn)聲波在大平面板中任意一點(diǎn)的聚焦;對(duì)包含缺陷信息的回波信號(hào)進(jìn)行時(shí)間反轉(zhuǎn)處理,并將處理后的信號(hào)作為新的波源加載到模型中發(fā)射,實(shí)現(xiàn)聲波在缺陷處的二次聚焦;建立在缺陷二次聚焦時(shí)刻的幅值聚焦圖,對(duì)大平板缺陷進(jìn)行成像;缺陷成像識(shí)別的具體步驟包括:步驟1:將待掃描區(qū)域進(jìn)行離散化,通過(guò)聚焦陣列探頭分時(shí)沿不同角度發(fā)射超聲波,每個(gè)探頭發(fā)射超聲波的時(shí)刻為Am,i,其下標(biāo)代表第m個(gè)掃描區(qū)域內(nèi)的第i個(gè)探頭;步驟2:設(shè)定報(bào)警缺陷閾值,提取陣列探頭接收到缺陷反射回波的時(shí)刻Bm,i,計(jì)算反轉(zhuǎn)延遲時(shí)間ΔTm,i,截取時(shí)間窗長(zhǎng)度Lm,i;步驟3:將截取時(shí)間窗長(zhǎng)度Lm,i內(nèi)的信號(hào)進(jìn)行時(shí)間反轉(zhuǎn)得到時(shí)反信號(hào)fm,i,并重新加載至第i個(gè)探頭,則在缺陷處實(shí)現(xiàn)二次聚焦的時(shí)刻為Fm,i;步驟4:建立在二次聚焦Fm,i時(shí)刻的幅值聚焦圖K,K圖上的每一個(gè)像素點(diǎn)對(duì)應(yīng)于模型上的每個(gè)結(jié)構(gòu)單元;步驟5:將掃描區(qū)域劃分為h×g的網(wǎng)格,將網(wǎng)格中心點(diǎn)回波幅值Km,p近似為整個(gè)網(wǎng)格的回波幅值,建立二維像素矩陣P,P∝(Km,p)h×g在圖像像素值最大處,為缺陷。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于Lamb波大平面板缺陷成像識(shí)別方法,其特征是步驟2中反轉(zhuǎn)延遲時(shí)間ΔTm,i的計(jì)算公式為:時(shí)間窗長(zhǎng)度Lm,i的計(jì)算公式為:Lm,i=Bm,i+ΔTm,N-i。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于Lamb波大平面板缺陷成像識(shí)別方法,其特征是步驟3中在缺陷處實(shí)現(xiàn)二次聚焦的時(shí)刻為Fm,i的計(jì)算公式為:Fm,i=Lm,i-(Am,i+Bm,i)/2。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于Lamb波大平面板缺陷成像識(shí)別方法,其特征是步驟4中對(duì)于每個(gè)結(jié)構(gòu)單元,任意圖像單元P(xp,yp)在Fm,i時(shí)刻的回波幅值表示為:其中,Ns為采樣信號(hào)的個(gè)數(shù),Ai為補(bǔ)償?shù)趇個(gè)傳感器性能差異及監(jiān)測(cè)信號(hào)能量衰減的放大系數(shù),取歸一化系數(shù);v為聲速;xi、yi為第i個(gè)傳感器的坐標(biāo)。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于Lamb波大平面板缺陷成像識(shí)別方法,其特征是超聲相控陣傳感器陣列由相對(duì)獨(dú)立的壓電晶片組成,在主動(dòng)lamb波時(shí)反成像過(guò)程中,先將一組壓電傳感器元件組成壓電陣列,在激勵(lì)時(shí)采用全發(fā)全收的激勵(lì)模式。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于Lamb波大平面板缺陷成像識(shí)別方法,其特征是傳感器的檢測(cè)探頭為壓電探頭或EMAT探頭。
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