超声相控阵检测系统成像技术研究
超声相控阵成像检测技术通过控制各个阵元发射和接收脉冲的时间延迟来控制合成波束的偏转和聚焦。该技术可有效提高检测结果的信噪比、分辨力及缺陷检出率，可实现高速、全方位、多角度检测，在工业无损检测领域有着广泛的应用空间。本文的主要研究内容如下： （1）、研究了声束在偏转和偏转聚焦等不同情况下延时时间的算法，并详细分析了延时控制精度对系统性能的影响。研究了超声相控阵声束控制技术：动态聚焦、幅度变迹、动态孔径，并对各种声束控制技术的成像效果进行了仿真研究。采用体绘制方法实现了由二维B扫图像序列合成三维立体图像。研究了二维相控阵列各参数对其声场特性的影响，据此推导出阵列探头设计、选取的一般准则。 （2）、回波信号要经过一系列的处理才能将超声图像还原出来，本文详尽的给出了这些处理算法的具体实现。首先利用Matlab的FDAfool工具箱设计滤波器，对各通道回波信号进行滤波；接着采用渐进半软阈值法对其进行降噪处理；然后采用两级高精度数字延时控制技术实现各通道回波信号的高精度延时补偿，再叠加合成一路信号；接着采用Hilbert变换的方法对合成的信号进行取包络；最后经过坐标变换和漏点插值显示成像。 （3）、设计开发了上位机软件系统，它是超声相控阵系统的上层管理调度核心，主要完成的任务是，其一负责人机交互界面，让用户灵活地配置探头参数和检测参数；其二根据这些参数，利用聚焦法则计算各通道延时；其三对采集卡采集的回波信号进行一系列处理最终显示成像。最后对软件系统的相关功能进行了测试，结果表明整个软件系统可以正常工作，实现了对缺陷的检测成像。
超声相控阵成像;工业无损检测;动态聚焦法则;延时补偿;扫描成像序列
南京航空航天大学
硕士
测试计量技术及仪器
王海涛;杨先明
2014
中文
TP391.41;TG115.285
87
2016-03-01（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）