基于全采樣數(shù)據(jù)的缺陷三維重建方法研究.pdf

1、隨著超聲無損檢測技術的發(fā)展，人們對缺陷的成像質(zhì)量和成像方式的要求也越來越高。常規(guī)的相控陣工作原理是采用波束合成方式，因而沒有充分發(fā)揮相控陣的優(yōu)勢，即最大化的利用相控陣所有采集到的數(shù)據(jù)進行圖像的聚焦計算；同時，采用常規(guī)超聲相控陣檢測技術需要移動探頭才能得到待檢測區(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題，充分利用相控陣探頭壓電晶片陣元數(shù)量多的優(yōu)勢，本文首先基于全采樣數(shù)據(jù)技術（Full Matrix Capt

2、ure，F(xiàn)MC）利用超聲相控陣面陣探頭實現(xiàn)了信號的完整采集，僅一次數(shù)據(jù)采集即獲得了所有激發(fā)-接收晶片對對應的A信號矩陣，并從中提取出了對應每行晶片的全采樣數(shù)據(jù)。然后開發(fā)了針對每行晶片全采樣數(shù)據(jù)進行成像的全聚焦算法（Total Focusing Method，TFM），分別對8行晶片的全采樣數(shù)據(jù)進行了全聚焦成像，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、對缺陷的分辨能力高的特點。利用所獲得的全聚焦圖像組，根據(jù)等值面理論對其進行

3、了三維可視化重構，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成像技術的三維重構方法對實際具有不規(guī)則凸起的焊縫的成像適應性，通過計算設計并加工了一個楔塊，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區(qū)域，解決了垂直入射法對焊縫適應性差的問題，同時所獲得的圖像具有相對較好的信噪比。最后，利用該楔塊對實際不銹鋼焊縫進行了檢測，檢測結(jié)果顯