技術(shù)特征：

1.一種環(huán)焊縫相控陣超聲無損檢測自動動態(tài)聚焦方法，其特征在于，該方法包括以下步驟，

步驟一：確定楔塊參數(shù)，探頭參數(shù)以及楔塊與環(huán)焊縫中心線的相對幾何位置，選取內(nèi)管壁為X軸，環(huán)焊縫中心線為Y軸，建立直角坐標(biāo)系；

步驟二：對于坡口的任意分區(qū)，選擇分區(qū)中心點(diǎn)為坡口檢測聲束入射點(diǎn)，基于光線示蹤法來初步規(guī)劃每個(gè)掃查區(qū)域的聲路路徑，反推出相控陣發(fā)射/接收中心陣元的X坐標(biāo)及超聲波在楔塊內(nèi)的入射角度及管壁內(nèi)的折射角度；

步驟三：每個(gè)被測區(qū)域的坡口面與檢測聲束垂直，發(fā)射/接收中心陣元坐標(biāo)在可用中心陣元的分布區(qū)域，以最少的反射次數(shù)作為約束條件，優(yōu)化每個(gè)掃查區(qū)域的聲束路徑，最終得到最優(yōu)聲路路徑規(guī)劃的優(yōu)化方程；

步驟四：根據(jù)優(yōu)化結(jié)果，得到每個(gè)掃查區(qū)域所對應(yīng)相控陣發(fā)射/接收中心陣元坐標(biāo)和激勵(lì)陣元數(shù)量，確定需要進(jìn)行聚焦發(fā)射的陣元序列號；

步驟五：根據(jù)費(fèi)馬定理，計(jì)算每個(gè)陣元到分區(qū)中心點(diǎn)的延時(shí)量，完成對環(huán)焊縫缺陷的動態(tài)聚焦檢測。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的環(huán)焊縫相控陣超聲無損檢測自動動態(tài)聚焦方法，其特征在于：步驟一中所述的楔塊為梯形，楔塊的參數(shù)包括上邊長為d₁，下邊長為d₄，高為d₃，傾角為θ，探頭在楔塊上的安裝位置為d₂，楔塊邊緣與焊縫中心線的距離為d₅。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的環(huán)焊縫相控陣超聲無損檢測自動動態(tài)聚焦方法，其特征在于：步驟一中，所述的探頭參數(shù)包括探頭晶片長度為a，晶片寬度為b，晶片邊距為c，探頭寬度為d，探頭晶片總體數(shù)量。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的環(huán)焊縫相控陣超聲無損檢測自動動態(tài)聚焦方法，其特征在于：步驟二中，聲波在楔塊的傳播速度為c_wedge，聲波在鋼管壁的傳播速度為c_steel，入射聲束聲軸與管道上壁交點(diǎn)的X坐標(biāo)為x_in，反射聲束聲軸與管道上壁交點(diǎn)的X坐標(biāo)為x_out，聲束在楔塊內(nèi)的入射角度為β。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的環(huán)焊縫相控陣超聲無損檢測自動動態(tài)聚焦方法，其特征在于，建立檢測聲路路徑的最優(yōu)聲路路徑規(guī)劃的優(yōu)化方程為：

min z＝uΔθ+vx_in+wx_out

s.t.β∈(0,arcsin(c_wedge/c_steel))

Δθ＝β-θ

x₁＝(8b+c+d₂)cosθ+d₄+d₁

x₂＝(120b+c+d₂)cosθ+d₄+d₁

x_Tc,x_Rc∈[x₁,x₂]

式中，Δθ是楔塊中聲束入射角度和楔塊傾角的差值，[x₁,x₂]是探頭有效中心陣元X坐標(biāo)區(qū)間，z是目標(biāo)函數(shù)，滿足聲束反射次數(shù)最少且楔塊入射聲束與中心陣元盡可能垂直，u、v、w是目標(biāo)函數(shù)方程的系數(shù)，保證三個(gè)變量的最小值滿足最優(yōu)路徑規(guī)劃。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的環(huán)焊縫相控陣超聲無損檢測自動動態(tài)聚焦方法，其特征在于：根據(jù)步驟三建立的優(yōu)化方程，求解后得到符合要求的中心陣元坐標(biāo)，以及聲束需要偏轉(zhuǎn)的角度，換算后可以得到需要進(jìn)行聚焦發(fā)射的陣元序列號。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的環(huán)焊縫相控陣超聲無損檢測自動動態(tài)聚焦方法，其特征在于：用步驟四中得到的聚焦發(fā)射的陣元序列以及其坐標(biāo)位置，根據(jù)費(fèi)馬定理，計(jì)算每個(gè)陣元到分區(qū)中心點(diǎn)的延時(shí)量，用各陣元中最大延時(shí)量為基準(zhǔn)，減去各陣元延時(shí)所得的結(jié)果作為延時(shí)偏移量：

$t_i^o=max\left(t^a\right)-t_i^a,$

式中，為延時(shí)偏移量，為絕對延時(shí)量。