机械工程学报 ›› 2026, Vol. 62 ›› Issue (10): 41-49.doi: 10.3901/JME.260270
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李潇, 罗忠兵, 孙浩, 冯伟伦, 金士杰
LI Xiao, LUO Zhongbing, SUN Hao, FENG Weilun, JIN Shijie
摘要: 为降低全聚焦成像时间并提高成像质量,构建了基于信号方差和最小冗余的线性阵列(Variance in minimum redundancy linear array, Var-MRLA)稀疏方法,并用于超声成像与缺陷表征。该方法在稀疏阵列优化时同时考虑接收信号特征和孔径扩展,可根据缺陷位置自适应调整阵列排布且保持与满阵相同的有效孔径。采用32阵元、2.25 MHz相控阵探头,从不同位置对铝合金试块内部两个直径2 mm、中心深度15 mm、间距4 mm横通孔进行了全聚焦方法(Total focusing method, TFM)试验检测。结果表明Var-MRLA稀疏方法具有稳定的成像性能与较高的成像效率,两横通孔之间的幅值差始终小于0.1 dB,成像时间较稀疏前减少75.4%以上。此外,利用符号相干因子(Sign coherence factor, SCF)对稀疏后的信号进行加权处理,可使TFM图像信噪比提高8.95 dB,大幅改善了图像质量和缺陷辨识能力。
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