Page 132 - 无损检测2021年第三期

李 衍:
全矩阵捕获和全聚焦法检测标准化新动态

个矩阵单元均包含一个 A 扫描时域信号。 的特定数据采集过程, 阵列中所有阵元依次发射声

( 2 )全 聚 焦 法。 关 注 区 内 合 成 聚 焦 ( 包 括 重 波, 只有先前发射中未用于发射的阵元, 或只有先前
建), 通过处理相应发 - 收组合部分或全部的 A 扫描 发射中使用的阵元( 包括当前发射的阵元), 才可用
信息, 并考虑声波从发射 → 像点 → 接收的行程, 聚焦 于接收每个发射脉冲, 其目的是利用信号互易性, 限
于众多网格点上。一般用全矩阵捕获( FMC ) 数据 制收集的数据量。半矩阵捕获( HMC ) 结果为 A 扫
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进行。 信号量从 N 减为 N ( N +1 )/ 2 。半矩阵捕获法原

( 3 )双全法。数据采集法和成像法的组合。 理如图 4 所示。
数据采集法涉及全矩阵捕获, 而成像法涉及全 ( 10 )自适应聚焦。基于延时计算结果的聚焦,

聚焦法图像计算。数据采集法和成像法可用几种类 而延时计算基于参考测试信号。
似技术完成( 详见标准附录 B )。全矩阵捕获原理如 ( 11 )网格。关注区中要计算和存储图像的点

图 3 所示。 的集合, 由点的位置及点 - 点在指定方向上的相对距
离界定。

图 3 全矩阵捕获原理示意

( 4 )关注区( ROI ), 又称 TFM 区。展示有效检 图 4 半矩阵捕获原理示意
测空间区域的二维或三维图像, 其图像由计算得出。
3 技术原理

( 5 )双全法布置。指由探头特性( 频率、 探头晶
片尺寸、 波型)、 探头位置及探头数量等参数限定的 3.1 概述
探头布置。 双全法和 PAUT 均使用一个阵列探头, 阵列中
( 6 )成像路径。成像算法考虑的超声传播路径 每一阵元均独立于其他阵元。与阵元声波传播相关

( 见表 1 ) 按如下界定: 发射阵元至某一像素点的波 的物 理 特 性, 同 样 会 以 类 似 方 式 影 响 双 全 法 和

程( 可选直接波程或间接波程); 某一像素点至接收 PAUT 这两 种 技 术 的 性 能。标 准 ISO / DIS13588
阵元的波程( 可选直接波程或间接波程); 每一波程 规定, 标准 PAUT 法是用主声阑( 声孔径) 产生的声
的波型( 一次波, 或二次波包括变型波)。 束进行检测的。
( 7 )双全法显示。需作进一步评定的缺陷图形 相比之下, 双全法检测时一般用全阵列, 以获取

或干扰信号。即需识别的真假显示; 真显示为缺陷 最佳的聚焦成像性能, 因此有效聚焦检测区域应设
显示, 要进行定位、 定性、 定量的显示; 假显示指包括 置在阵列近场区。 PAUT 波束也可用双全法类似
几何信号及其他伪影的显示。 方式聚焦, 即用大声阑( 声孔径) 或全阵列产生声束,

( 8 )扫查增量。机械扫查或电子扫描方向上, 使声压集中在特定点, 应确保这些焦点均在声阑近
连续数据的采集点间距。 场区内。

( 9 )半矩阵捕获( HMC )。使用超声阵列探头 双全法可使用的各种成像路径如表 1 所示。
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2021 年 第 43 卷 第 3 期
无损检测