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阵列探头在管材探伤中的应用研究

余建辉  
【摘要】: 本论文主要是研究阵列探头在管材测厚和探伤中的应用。 常规的超声波自动测厚探伤成像检测系统在管材的测厚,横向和纵向缺陷的检测中具有广泛的应用。但是如果探头的尺寸大于分层缺陷的大小,在通常情况下测量得到的回波信号不确定,无法检测出小尺寸的分层缺陷。本论文将通过试验研究阵列探头在管材自动化测厚探伤中提高分层缺陷检测精度的方法。 超声声场分布会影响到缺陷的检出和缺陷定位定量的可靠性和准确性。阵列探头的参数设计和性能的一致性对它发出超声波的声场有很大的影响。论文中通过设计并测试各个晶片的性能参数为超声扫描成像打下基础。 在超声检测领域,超声相控阵技术和合成孔径聚焦技术已被证明是两种行之有效的新技术。在实验中,通过对各个探头进行接收相位延迟,实现在特定位置的聚焦显示,提高检测系统的信噪比和探出分层缺陷的分辨率。合成孔径聚焦技术可以实现在较低的工作频率下获得较高的横向分辨率。它的成像技术内容非常丰富。论文通过对B扫描成像、SAFT扫描成像和改进的SAFT成像结果的对比,可以看出改进的SAFT成像算法在降低信噪比的同时,能够有效提高检测系统的成像分辨率。最后论文总结中提出相邻的8个阵元同时激发,使其产生近似平面波保证作用在分层缺陷上声波的能量,并利用单个阵元信号或有限个阵元的信号合成来计算分层缺陷,以保证提高探出分层缺陷的分辨率。


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