超聲相控陣檢測(cè)中的信號(hào)散射特征研究.pdf

1、超聲相控陣通過(guò)波束合成實(shí)現(xiàn)信號(hào)的激勵(lì)，具有在單點(diǎn)實(shí)現(xiàn)較大掃查范圍，可實(shí)現(xiàn)成像檢測(cè)等優(yōu)點(diǎn)，由于目前相控陣檢測(cè)中沒(méi)有充分考慮不同缺陷的散射特性對(duì)檢測(cè)成像的影響，使得相控陣檢測(cè)的優(yōu)勢(shì)沒(méi)有得到充分發(fā)揮。
　　本文在超聲相控陣成像理論和計(jì)算機(jī)建模分析基礎(chǔ)上，根據(jù)多浦樂(lè)生產(chǎn)的PHASCAN相控陣檢測(cè)儀的特性，建立了相控陣檢測(cè)探頭和聲場(chǎng)模型，對(duì)其聲場(chǎng)進(jìn)行理論計(jì)算，求解了直入射時(shí)聲束偏轉(zhuǎn)、聚焦、偏轉(zhuǎn)聚焦的延時(shí)法則。利用MATLAB根據(jù)理論公式實(shí)現(xiàn)

2、了理論聲場(chǎng)的計(jì)算，得到了聲場(chǎng)分布圖。利用CIVA仿真軟件計(jì)算了單陣元的輻射聲場(chǎng)，以此為基礎(chǔ)，引入橢圓形缺陷模型，改變橢圓長(zhǎng)短軸比模擬圓形缺陷，條形缺陷和裂紋類(lèi)缺陷，研究類(lèi)型缺陷和缺陷尺寸對(duì)超聲信號(hào)的散射作用，并用激光光彈試驗(yàn)驗(yàn)證，隨后利用PHASCAN相控陣檢測(cè)儀檢測(cè)相控陣標(biāo)準(zhǔn)試塊獲取受衍射信號(hào)影響的結(jié)果，用本文基于計(jì)算機(jī)仿真計(jì)算獲取的衍射特性進(jìn)行修正，根據(jù)缺陷尺寸測(cè)量的誤差評(píng)判修正結(jié)果。
　　研究結(jié)果表明，基于PHASCAN相控

3、陣檢測(cè)儀的MATLAB計(jì)算的理論檢測(cè)聲場(chǎng)分布與CIVA仿真聲場(chǎng)分布呈現(xiàn)了很好的一致性，模擬圓形缺陷縱波散射臨界尺寸為5λ，橫波散射臨界尺寸為10λ，模擬裂紋缺陷縱波散射臨界尺寸為2.5λ，橫波散射臨界尺寸為2λ，其中圓形缺陷的散射計(jì)算結(jié)果與激光光彈試驗(yàn)得到結(jié)果相吻合，利用多浦樂(lè)公司的PHASCAN相控陣探傷儀對(duì)相控陣B型標(biāo)準(zhǔn)試塊埋深為20～40mm范圍內(nèi)，直徑為φ2的通孔缺陷進(jìn)行扇形掃查和尺寸測(cè)量，發(fā)現(xiàn)尺寸測(cè)量的相對(duì)誤差為16.5％～2