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全聚焦相控阵探伤仪 vs 常规相控阵探伤仪的检测原理比较

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2022/3/22 13:25:17

全聚焦相控阵探伤仪 vs 常规相控阵探伤仪的检测原理比较

前面好多期我们已经把全聚焦和常规相控阵(PAUT)的比较讲清楚了,后面几期我们要重点讲一讲全聚焦相控阵仪器和常规超声波相控阵探伤仪之间到底有什么差别。

首先从检测原理上对两种技术进行一个比较,两者从信号处理的角度来说,复杂程度的差异是巨大的。如果想了解两种技术的原理细节,请到知识回顾里面查看我们之前发布的系列介绍(相控阵全解析和全聚焦全解析)。

咱们先看激发端

PAUT是通过多发多收技术,通过控制多个晶片的激发次序和延迟来控制声束的方向和聚焦点,因此每次出来的声束可以类比成一个常规超声声束,PAUT的声束都是有方向的,它的波阵面方向就相当于常规超声的声束方向。

而全聚焦是一发多收技术,由于单个晶片的尺寸较小,它激发出来的是球面波,声束方向也是向各个方向传播的。全聚焦在激发时是不做延迟法则调整的,而是按顺序激发所有晶片,并使所有晶片再接收这些回波信号,晶片激发的时间间隔时间要远大于PAUT延迟法则的调整时间。

而接收端的数据提取方式也有较大差异

PAUT是按照激发时的延时反向调整接收延迟,因而一般只要激发时的延时法则固定了,接收端的延时法则也就固定了。

而全聚焦技术在前面采集阶段已经得到了无延迟的一组矩阵数据,因而它的数据提取方式是在矩阵数据中,改变每个A扫数据的延迟以后,形成聚焦效果后,再提取合成,也可以看作是后聚焦。

PAUT技术类似于先化妆后拍照,而全聚焦技术类似于先拍照后ps,目的都是为了美,只是实现的方式不同,因而效果上也会有较大差异。(希望大家不要做噩梦哈,哈哈)

这里再提一下动态聚焦,动态聚焦其实也是一种后聚焦方式,即在激发端只聚焦在一个固定深度,但在接收端调整接收延迟,来实现接收端的聚焦。动态聚焦这种方式可以看作是从PAUT到全聚焦之间的一个过度产物,因为它的接收端聚焦一般只在深度方向进行动态聚焦,在水平方法不做动态聚焦,而且聚焦点之间的密度也比较低。

声波模式上,全聚焦和PAUT也有区别。

全聚焦有多种模式可选,并可形成串列声束,甚至纵波和横波组合模式。

而PAUT检测的波形一般与使用的检测方式和楔块有关,模式固定。即纵波楔块或者零度楔块设置为纵波,横波楔块设置为横波。而且PAUT设置中有线扫、扇扫等不同的声束激发方式,这个在全聚焦里面也是不需要设置的。

图像构成方式全聚焦和PAUT之间也存在明显差异。

全聚焦检测按照矩形框内面积,填充每个像素点数据,最多可填充1024x1024个点。因此在零度检测的时候,全聚焦甚至可以显示探头宽度以外区域的信息。

而PAUT的图像由每一个聚焦法则声束组成,声束以外区域不显示。因而对于扇扫来说,只显示扇形扫查区域的信息,而零度线扫则只会显示声束覆盖的区域,这个区域一般会小于探头总宽度。

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