[发明专利]基于线性阵列聚焦‑时间反转的钢板Lamb波检测成像方法

摘要

本发明涉及一种基于线性阵列聚焦‑时间反转的钢板Lamb波检测成像方法。按照一定的规则激发一组超声相控阵传感器阵列，实现声波在大面积板材中任意一点的聚焦；对包含缺陷信息的回波信号进行时间反转处理，并将处理后的信号作为新的波源加载到超声相控阵传感器阵列中发射，实现声波在缺陷处的二次聚焦；建立在缺陷处二次聚焦时刻的幅值聚焦图，对大面积板材缺陷进行成像。本方法将超声相控阵聚焦偏转法对声波衰减的抑制特性和时间反转法在缺陷处的自聚焦特性结合起来，突破了传统时间反转缺陷成像技术难以对大面积板材进行快速检测的局限。

主权项

基于Lamb波大平面板缺陷成像识别方法，其特征是采用线性阵列聚焦探头作为超声波激励‑接收声源，线性阵列换能器沿大平面板的一边布设，按照一定的规则激励一组超声相控阵传感器阵列，实现声波在大平面板中任意一点的聚焦；对包含缺陷信息的回波信号进行时间反转处理，并将处理后的信号作为新的波源加载到模型中发射，实现声波在缺陷处的二次聚焦；建立在缺陷二次聚焦时刻的幅值聚焦图，对大平板缺陷进行成像；缺陷成像识别的具体步骤包括：步骤1：将待扫描区域进行离散化，通过聚焦阵列探头分时沿不同角度发射超声波，每个探头发射超声波的时刻为Am,i，其下标代表第m个扫描区域内的第i个探头；步骤2：设定报警缺陷阈值，提取阵列探头接收到缺陷反射回波的时刻Bm,i，计算反转延迟时间ΔTm,i，截取时间窗长度Lm,i；步骤3：将截取时间窗长度Lm,i内的信号进行时间反转得到时反信号fm,i，并重新加载至第i个探头，则在缺陷处实现二次聚焦的时刻为Fm,i；步骤4：建立在二次聚焦Fm,i时刻的幅值聚焦图K，K图上的每一个像素点对应于模型上的每个结构单元；步骤5：将扫描区域划分为h×g的网格，将网格中心点回波幅值Km,p近似为整个网格的回波幅值，建立二维像素矩阵P，P∝(Km,p)h×g在图像像素值最大处，为缺陷。