X射線探傷全新相控陣三維全聚焦成像檢測技術

發布日期：2019-01-18 作者：點擊：

　　傳統的相控陣超聲檢測技術根據特定聚焦法則并行激發多個陣元，從而使得合成超聲波束在被檢工件內實現偏轉和聚焦，再把接收到的信號依據聚焦法則延時累加起來形成的檢測結果。由于X射線探傷傳統相控陣是基于發射單點聚焦或者發射多點動態聚焦的技術，陣元組的激發次數將直接影響檢測結果圖像的刷新率，因此傳統相控陣技術即使采用動態聚焦也是分段的動態聚焦，實際上并不具備高分辨率的聚焦檢測能力。

　　全聚焦(TFM)技術是近年來隨著高速處理器的發展而出現的一種基于全矩陣數據采集(FMC)的圖像后聚焦新技術。該技術依次順序激發陣列探頭的每單個陣元且所有陣元同時接收信號，遍歷激發整個陣列之后采集到全矩陣數據，再根據相應的全聚焦法則，提取相應有效回波數據累加到全聚焦圖像的目標成像區域即可實現全聚焦成像。

　　由于全聚焦技術在目標成像區域的每一個像素點都對應一個聚焦法則，即全聚焦圖像的每個像素點都是聚焦點，因而能夠提供被檢工件的高分辨率成像檢測結果。當前國內外專家學者對于相控陣全聚焦技術的研究，基本都集中在一維線陣相控陣探頭的二維全聚焦成像上。二維全聚焦成像技術確實能夠有效檢出工件內的各種缺陷，且檢測圖像的缺陷分辨率較高，但是由于成像結果僅是工件內部的一個切片成像信息，并不能有效反應缺陷的立體結構以及尺寸大小。為此，超聲電子重點工程技術研究開發中心提出了一種三維全聚焦成像技術。根據設計的3D全聚焦法則，采用FPGA(現場可編程門陣列)實時進行全聚焦運算處理并得到3D全聚焦圖像。由于使用二維面陣探頭實現全矩陣數據的采集，探頭各陣元在三維空間中能夠充分采集到工件內的缺陷從各個方向上反射回來的信息，從而根據3D全聚焦法則能夠重構出工件內缺陷的真實結構。