一种圆柱型工件内缺陷超声背散射成像方法及装置

摘要

本发明公开了一种圆柱型工件内缺陷超声背散射成像方法及装置。将超声换能器朝向垂直于圆柱型工件的中轴线放置，超声换能器与圆柱型工件之间充有耦合剂；将超声换能器沿中轴线旋转，每转角度发射入射信号，经脉冲回波后接收，获得缺陷背散射信号；转动一周后，每个信号分别进行傅里叶变换，通过声场数值模拟方法对进行仿真，对缺陷背散射信号的幅值进行补偿；补偿后放置到相应的频域空间，再用Gridding网格化方法插值处理，用快速傅里叶变换方法得到缺陷成像，可将一系列的缺陷图像叠加得到三维图像信息。本发明检测成本较低，操作简单，易于实现自动化，可广泛应用于圆柱型工件及材料的自动化、定量化检测中。

主权项

一种圆柱型工件内缺陷超声背散射成像方法，其特征在于：1)将超声换能器朝向垂直于圆柱型工件的中轴线放置，超声换能器与圆柱型工件之间充有耦合剂，使得超声信号能够有效地传入工件中；2)将超声换能器围绕圆柱型工件的中轴线以均匀的间隔角度沿圆周旋转，每转过间隔角度后向圆柱型工件发射入射信号，垂直入射到圆柱型工件内部经脉冲回波后被超声换能器接收，获得缺陷背散射信号；3)当超声换能器围绕圆柱型工件的中轴线转动一周后，将每个角度下采集到的缺陷背散射信号分别进行傅里叶变换，通过声场数值模拟方法对圆柱型工件内的声场分布进行仿真，根据仿真结果对缺陷背散射信号的幅值进行补偿；4)将补偿后的缺陷背散射信号根据超声换能器围绕圆柱型工件中轴线旋转的极坐标角度放置到相应的频域空间，再利用Gridding网格化方法进行插值处理，将在笛卡尔坐标系下非均匀分布的缺陷背散射信号频域数据转换成均匀分布，最后利用快速傅里叶变换方法得到缺陷成像。