Page 56 - 无损检测2023年第十二期

“ 2023Evident 杯相控阵超声检测技术优秀论文评选”活动获奖论文

DOI : 10.11973 / ws j c202312005

相控阵超声平面波全聚焦成像算法及其应用

骆 琦, 孔 傲, 胡庆荣, 陈 运, 林文富

( 广州多浦乐电子科技股份有限公司, 广州 510700 )

摘 要: 介绍了相控阵超声平面波全聚焦成像算法。首先描述了平面波全聚焦成像技术的
数据采集方法, 推导了不含楔块和含楔块情况下的声时计算公式, 在此基础上阐述了平面波全
聚焦成像的原理和步骤, 并描述了算法在不同模态下的声时计算方法和算法有效区域的处理方
法。然后通过试验展示了平面波全聚焦成像结果。接着, 将平面波全聚焦成像分别和相控阵聚
焦成像以及基于 FMC ( 全矩阵捕获) 的全聚焦成像检测结果进行比较, 总结平面波全聚焦成像算
法的优点和不足。最后结合平面波成像算法优点对平面波成像的应用进行分析。试验结果表
明, PWI-TFM ( 平面波全聚焦) 成像算法和现有成像算法相比, 具有多方面的优势, 是具有较高
实用价值的成像算法。

关键词: 平面波; 全聚焦成像; 相控阵超声检测; 无损检测

中图分类号: TG115.28 文献标志码: A 文章编号: 1000-6656 ( 2023 ) 12-0022-05

Phasedarra y ultrasonic p lanewavefull y focusedima g in g al g orithmanditsa pp lication

LUOQ i , KONGAo , HUQ in g ron g CHENYun , LIN Wenfu
,

( Guan g zhouDo pp lerElectronicTechnolo g iesCo. , Ltd. , Guan g zhou510700 , China )

Abstract : This p a p er p resentedanultrasonicp hasedarra yp lanewaveima g in g ( PWI ) al g orithm.Firstl y , the

dataac q uisitionmethodfor p lanewaveima g in g technolo gywasdescribed.Thetime-of-fli g htcalculationformulas

werethenderivedforscenarioswithoutandwithwed g eblocks , followedb yanex p lanationofthep rinci p lesand

ste p sof p lanewaveima g in g .Additionall y , the p a p erdescribedthetime-of-fli g htcalculationmethodsfordifferent

modesoftheal g orithmandthehandlin goftheal g orithm ’ seffectivere g ion.Ex p erimentalresultsofp lanewave

ima g in gwere p resented.Acom p arisonwasmadebetween p lanewaveima g in g and p hasedarra y ima g in g , aswellas

fullmatrixca p ture-basedfullfocusin g ima g in g detectionresults , tosummarizetheadvanta g esandlimitationsofthe

p lanewaveima g in g al g orithm.Finall y , the p a p eranal y zedthea pp licationof p lanewaveima g in g al g orithminli g ht

ofitsadvanta g es.Theex p erimentalresultsshowedthatthePWI-TFM ( p lanewaveima g in g -totalfocusin gmethod )

ima g in g al g orithm had multi p leadvanta g escom p aredtoexistin gima g in gal g orithmsandwasahi g hl yp ractical

ima g in g al g orithm.

Ke ywords : p lanewave ; full y focusedima g in g ; p hasedarra y ultrasonictestin g ; nondestructivetestin g
超声无损检测技术经历了常规超声检测、 相 率, 但同时也需要更高的成本和技术要求。随着
控阵超声检测、 全聚焦超声检测的发展过程。常 相控阵超声标准的制定和推广, 在某些行业中, 相
规超声检测技术最早普及应用, 相控阵超声检测 控阵超声检测技术逐步代替常规超声检测技术。
相对于常规超声检测具有更高的精度和检测效 全矩阵捕获 - 全聚焦( FMC-TFM ) 超声无损检测技
术最近几年开始成熟, 相对于相控阵超声检测技
术, 全聚焦超声检测进一步提升了成像精度。由
收稿日期: 2023-07-06
于 FMC-TFM 检测数据采集时间较长, 成像计算
作者简介: 骆 琦( 1987- ), 男, 高级工程师, 主要从事超声无损
检测仪器设备的研发工作 复杂度很高, 其成像效率远低于常规相控阵超声
成像效率, 这严重制约了 FMC-TFM 成像技术在
作者简介: 骆 琦, luo q i@cndo pp ler.cn
2
2
2023年 第45卷 第12期
无损检测