用于裂紋方向識別的超聲散射系數(shù)分析方法研究
本文選題:散射系數(shù) 切入點:相控陣探頭 出處:《聲學學報》2016年01期
【摘要】:本文主要利用超聲相控陣技術進行了裂紋方向識別研究。首先,對線性超聲相控陣探頭采集的全矩陣數(shù)據(jù)進行了全聚焦成像,確定缺陷的位置。然后將線性陣列劃分為若干子陣列,研究了缺陷位置處子陣列的散射系數(shù)分布,從中提取出缺陷的方向信息。在此基礎上,研究了子陣列參數(shù)選擇(子陣列包含晶片數(shù)及相鄰子陣列間隔晶片數(shù))及探頭位置對裂紋方向識別的影響。通過對散射系數(shù)分布圖中提取的3個特征指標,角度測量誤差、角度分辨率及相對脊帶寬度,進行主成分分析,評價了子陣列參數(shù)設置(如子陣列包含晶片數(shù)及相鄰子陣列間隔晶片數(shù))對裂紋方向識別的影響,優(yōu)化出最佳的檢測位置及子陣列參數(shù)設置。仿真和檢測實驗結果表明,當相鄰子陣列間隔晶片數(shù)為1,包含晶片數(shù)為11個時,可以利用超聲散射系數(shù)分布進行裂紋方向的準確測量,測量誤差小于2%。
[Abstract]:In this paper, we mainly use ultrasonic phased array technology to identify the crack direction. Firstly, the full matrix data collected by linear ultrasonic phased array probe are fully focused. Then the linear array is divided into several sub-arrays, and the scattering coefficient distribution of the defect position virgin array is studied, from which the direction information of the defect is extracted. The influence of sub-array parameter selection (the number of chips and the number of adjacent sub-array spacers) and the position of probe on the identification of crack direction is studied. The angle measurement error is obtained from the three characteristic indexes extracted from the scattering coefficient distribution. The angle resolution and relative ridge width are analyzed by principal component analysis (PCA), and the effects of sub-array parameters (such as the number of chips contained in the sub-array and the number of adjacent sub-array spacers) on the identification of the crack direction are evaluated. The results of simulation and test show that when the number of adjacent sub-arrays is 1 and the number of chips is 11, The ultrasonic scattering coefficient distribution can be used to accurately measure the crack direction, and the measurement error is less than 2.
【作者單位】: 北京工業(yè)大學機電學院;北京工業(yè)大學北京市精密測控技術與儀器工程技術研究中心;中國特種設備檢測研究院;
【基金】:國家自然科學基金(51075012,11272017) 北京市自然科學基金(1122005) 質檢公益項目(201310156)資助
【分類號】:O346.1;O426.9
【參考文獻】
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5 Narendra D Londhe;R.S.Anand;;Simulation study of the superharmonic field generated from a phase array transducer[J];Chinese Journal of Acoustics;2011年04期
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【共引文獻】
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8 姚旭;郭建中;;線陣陣元間距和寬度對波束指向性的影響[J];陜西師范大學學報(自然科學版);2010年01期
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【二級參考文獻】
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本文編號:1685628
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