[发明专利]一种超声扫描显微镜检测金属材料内部夹杂物的方法

摘要

本发明涉及一种超声扫描显微镜检测金属材料内部夹杂物的方法，该方法具体步骤如下：首先，根据被检材料的厚度和检测精度要求进行超声换能器的参数选型；然后，对样品进行逐层粗扫成像获得夹杂物在材料内部的整体分布信息和三维形貌；调整换能器的轴向位置，使其准确聚焦于目标扫查层，进行精细C扫成像获得目标扫查层处夹杂物的平面分布信息；最后，由A扫时域波形获得夹杂物的深度信息，从而确定目标扫查层处夹杂物在材料内部的空间位置坐标。采用上述技术方案，本发明可实现材料内部夹杂物的无损检测，利用计算得到的水声程可较准确的调整换能器竖直高度，实现较高效率及精度的聚焦扫查，进而获得夹杂物在材料内部的准确空间位置。

主权项

一种超声扫描显微镜检测金属材料内部夹杂物的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：步骤1，根据被检样品的厚度和检测精度要求进行超声换能器的参数选型；步骤2，对被检样品进行逐层粗扫成像获得夹杂物在材料内部的整体分布信息和三维形貌，确定目标扫查层所处位置的深度值Z；步骤3，根据二次聚焦原理计算换能器至被检样品的表面距离WP，具体公式如下：WP=F-Z(ctmcw)---(1)]]>其中，F为焦距，ctm为被检样品的声速，cw为水的声速，Z为目标扫查层所处深度；根据计算得到的超声换能器至被检样品表面距离WP，调整超声聚焦换能器的高度，使超声聚焦换能器至被检样品的距离为WP，从而使得目标扫查层位于焦区内，提高缺陷回波的幅值；通过精细C扫成像获得目标扫查层上夹杂物的平面分布信息；步骤4，提取目标扫查层上夹杂物所在点的A扫时域波形，获得界面波至缺陷回波的时间间隔t0，带入公式(2)中计算目标扫查层上夹杂物在被检样品中的深度值h，公式如下：h=ctm×t02---(2)]]>其中，t0为测量界面波至缺陷回波的时间间隔，ctm为被检样品中的声波的传播速度；深度值h反映了目标层上夹杂物在被检样品内部的所处深度信息，结合精细C扫成像得到目标扫查层上夹杂物的平面分布信息，即可准确获得目标层上的夹杂物在被检样品内部的空间位置。