柔性超聲相控陣及其在無損檢測中的應(yīng)用研究.pdf

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

2、其是柔性相控陣超聲檢測研究背景與發(fā)展現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，對柔性超聲相控陣系統(tǒng)中的相位畸變問題作了較為詳細(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系統(tǒng)優(yōu)化方案。本文從以下幾個方面進(jìn)行了研究：（1）從相控陣系統(tǒng)的聲場理論出發(fā)，構(gòu)造換能器聲場模型，進(jìn)行相位時延聲束控制理論分析，并討論相位控制精度問題。（2）從相關(guān)分析法出發(fā)，對相關(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，針對復(fù)合相關(guān)相位校正模型中噪聲干擾問題，通過對多通道信號小波變換的改進(jìn)，提出將差級小波變換添加到復(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