一种射线成像级精度的超声相控阵技术-全平行通道及TFM

显示全部楼层 · 2014-11-12 15:42:00

本帖最后由 xioar 于 2014-12-1 13:25 编辑

S扫-扇形扫描是无损检测人员的标准做法，常规的DDF动态聚焦只能在一个A扫的声波方向上进行聚焦，我们这次谈到的这种TFM全聚焦成像技术，是在探头发射的整个检测区域内进行聚焦，全聚焦成像技术（TFM）通过特殊的的数据采集方法与成像技术能对缺陷进行非常精确的成像。使得超声检测在缺陷定量及定性上更加的准确。

全聚焦技术采用了全矩阵捕捉法（FMC）对检测区域进行数据采集。成像结果更接近“X-射线”型超声检测。回波不用再通过经验进行辨识，缺陷轮廓清晰，使缺陷评估更加容易。成像速度可达30帧每秒。

世界著名超声相控阵设备制造商法国M2M公司（M2M公司由法国原子能署（CEA, Atomic Energy Commission）组织成立）历经五年精心设计研发出这款具有TFM技术的超声相控阵仪器GEKKO，下面我们具体看看TFM技术的一些具体应用视频。

http://player.youku.com/player.php/sid/XNzQ2NDEzMTI4/v.swf

http://player.youku.com/player.php/sid/XNzQ2NDA4NTQ0/v.swf

为了能满足更多的应用需求，GEKKO选择配备了64个发射通道与64个接收通道的全平行通道结构。这样的硬件配置不但使聚焦设置有更高的自由度，也使得一些更高级的检测方法成像技术得以实现。相对16或32个晶片孔径的设备，最大孔径64个晶片能使探头在更大的空间范围上实现精确的聚焦，在一些厚壁焊缝检测应用中有更大的优势。64PR型平行通道配置还让我们能操控一个面阵探头（如8x8，5x12等）进行空间三维扫查。在对一些特殊结构进行检测的时候，因结构的限制使得线阵探头无法直接检测一些方向上的缺陷，此时面阵探头的三维扫查则可实现检测。如在检测板材对接焊缝时，如果焊缝余高未磨平，焊缝中的横向缺陷则很难使用线阵探头有效检测，面阵探头三维扫查技术则可有效解决问题。

可以利用GEKKO的全平行特点，来控制二维面阵探头进行更复杂的空间多角度扫查。在一些工件中（如焊缝，铁轨等），缺陷的走向是随机的，而探头能摆放的位置是受限的。面阵探头则可以对不同走向的缺陷进行有效的检测。GEKKO已经预设值了面阵探头三维扫查的延迟法则，通过此法则我们可以激发多个扇扫扫查面，各扫查面之间有一定的夹角。用户可根据需要设置扇扫的夹角，扇扫数量及各扇扫间的夹角。在进行检测时，可同时实时显示多个扇扫的扫查结果。

多个不同角度的扇扫可以对缺陷中的横伤进行有效检测。

当然使用面阵探头还有更多更复杂的扫查聚焦方式，这些我们可以通过CIVA软件来进行复杂的聚焦设置，然后将聚焦法则导入GEKKO中。GEKKO与CIVA之间的数据兼容。