Page 78 - 无损检测2021年第八期

陈 恺, 等:

基于 Ac q uire软件的相控阵超声曲面自适应仿形方法

超声采集器、 计算机主机、 MOTOMAN-MH80 型机
3 试验过程
械臂和水槽组成。机械臂用于控制和调整探头位
试验采用水浸法对试件进行检测, 试验及设备 姿。试件表面轮廓线为贝塞尔曲线, 曲率单方向变
实物如图 9 所示, 平台由 64 通道相控阵超声探头、 化, 材料为铝合金。

图 9 试验平台及设备实物
试 验 采 用 的 相 控 阵 超 声 探 头 型 号 为 5L64-
1.0X7-S13-F2.5-D3 , 探头参数如表 1 所示, 激 发 电

压为 70V 。
表 1 相控阵超声探头参数
参数 数值
阵元数 / 个 64

阵元长度 / mm 7
阵元宽度 / mm 0.9
阵元间隙 / mm 0.1
中心频率 / MHz 5.12
试验 时, 利 用 机 械 臂 将 探 头 固 定 于 试 件 上 方
20mm 处, 阵 元 排 列 方 向 与 试 件 曲 率 变 化 方 向 一

致, 采集范围为探头阵列投影到被测件界面的轮廓
线所覆盖的区域, 采集长度为超声探头的总宽度。

4 结果与分析

采用全聚焦成像法和自适应仿形法对试件表面
进行形状测量, 并以全聚焦成像的结果作为参照, 分
析历次迭代的效果。图 10 为迭代前后 B 扫描图像
及轮廓图像对比, B 扫描图像横向对应各个阵元, 纵
向为扫查方向, 各点处的颜色对应接收信号的强度。
未经迭代优化时, 由于没有施加延时法则, 各阵元发 图 10 迭代前后 B 扫描图像及轮廓图像对比
射的声波并不同时到达反射面, 所以 B 扫描图像中 声波接近平行于发射面, 因此 B 扫描图像中的分界
分界面曲率有明显的变化。经过迭代优化后, 叠加 面更为平直。
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2021 年 第 43 卷 第 8 期

无损检测