柔性超聲相控陣及其在無(wú)損檢測(cè)中的應(yīng)用研究.pdf

1、柔性相控陣超聲檢測(cè)技術(shù)是在柔性材料技術(shù)的基礎(chǔ)上，采用多陣元換能器，依靠對(duì)各陣元的相位控制來(lái)實(shí)現(xiàn)聲束在不規(guī)則形狀工件中聲場(chǎng)的偏轉(zhuǎn)與聚焦，從而達(dá)到不規(guī)則形狀工件內(nèi)部缺陷檢測(cè)的技術(shù)。目前，柔性相控陣檢測(cè)系統(tǒng)仍存在相位偏差較大、成像分辨率不高等缺陷，因而成為近幾年來(lái)相控陣成像檢測(cè)中的研究熱點(diǎn)之一。
　　相控陣系統(tǒng)中的相位校正精度，是提高聲束控制能力、減少信號(hào)失真的重要途徑之一，直接影響著柔性超聲相控陣對(duì)缺陷的檢測(cè)性能。學(xué)者在介紹無(wú)損檢測(cè)尤

2、其是柔性相控陣超聲檢測(cè)研究背景與發(fā)展現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，對(duì)柔性超聲相控陣系統(tǒng)中的相位畸變問(wèn)題作了較為詳細(xì)的分析與研究。為減小相位偏差估計(jì)誤差、提高相位補(bǔ)償精度，提出了柔性相控陣檢測(cè)系統(tǒng)優(yōu)化方案。本文從以下幾個(gè)方面進(jìn)行了研究：（1）從相控陣系統(tǒng)的聲場(chǎng)理論出發(fā)，構(gòu)造換能器聲場(chǎng)模型，進(jìn)行相位時(shí)延聲束控制理論分析，并討論相位控制精度問(wèn)題。（2）從相關(guān)分析法出發(fā)，對(duì)相關(guān)相位估計(jì)中常用的方法進(jìn)行探討與改進(jìn)，提出基于自適應(yīng)閾值調(diào)整的復(fù)合相關(guān)相位校正模型。通

3、過(guò)MATLAB仿真實(shí)驗(yàn)表明，采用復(fù)合相關(guān)相位校正法的相位偏差估計(jì)誤差明顯低于單一相關(guān)估計(jì)法，可以明顯提高相位補(bǔ)償精度。并且基于閾值調(diào)整的復(fù)合相關(guān)相位校正模型，可以在缺陷檢測(cè)中自適應(yīng)修正系統(tǒng)閾值，提高校正模型中的偏差估計(jì)精度。（3）從小波分析理論入手，針對(duì)復(fù)合相關(guān)相位校正模型中噪聲干擾問(wèn)題，通過(guò)對(duì)多通道信號(hào)小波變換的改進(jìn)，提出將差級(jí)小波變換添加到復(fù)合相關(guān)相位校正模型中。并進(jìn)行了MATLAB仿真實(shí)驗(yàn)，仿真結(jié)果表明，該方法可以有效抑制校正模型