相控陣成像技術（TFM）--缺陷定性分析

       最近逛無損檢測論壇，看大家的發帖都是常規超聲技術，向大家分享一種相控陣成像技術--TFM（Total Focus Method）全聚焦方法，以及一些TFM成像的效果圖。想了解可以聯系我，我有一些相關資料。
1.        實時全聚焦成像技術
      全聚焦成像技術（TFM）通過特殊的的數據采集方法與成像技術能對缺陷進行非常精確的成像。使得超聲檢測在缺陷定量及定性上更加的準確。全聚焦技術采用了全矩陣捕捉法（FMC）對檢測區域進行數據采集。
    a)        基本原理
    FMC（全矩陣采集）是利用超聲相控陣探頭的一個特定的數據采集過程。對于一個N個晶片的陣列探頭，每個晶片依次激發，同時所有的晶片接收信號。這些數據被組織在一個包含所有采集信號矩陣S中。Sij表示的是由晶片i發射晶片j接收的A掃信號。全矩陣數據需要進行后處理后來顯示檢測結果。全聚焦方法（TFM）就是一種用來處理FMC數據集的后處理算法。                                                                                             

      TFM是一種信號處理算法利用FMC模式所采集的數據。首先確定一個合理的檢測區域用于數據重建。然后將檢測區域進行空間離散化成為一個網格，對于這個網格區域中的每一點，聚焦法則的計算都基于相控陣探頭的晶片位置。所有記錄的信號都是時移量，并且與每一個點相對與探頭發射和接收晶片的距離求和相對應。當檢測區域內的所有點重建完成時整個循環結束。
     下面是一些標準試塊（材料：鋼）上的檢測示例。它們驗證了該算法的對缺陷高分辨率，尤其是出色的近場與遠場分辨率。檢測使用的64陣元，頻率為5 MHz的線性相控陣探頭。成像結果更接近“X-射線”型超聲檢測。回波不用再通過經驗進行辨識，缺陷輪廓清晰，使缺陷評估更加容易。

     

       B型試塊成像

      扇掃和TFM成像對比   

      

試塊           

     裂紋      

                                                                                                       0.2毫米氣孔缺陷
          以上的一些成像結果可以充分體現TFM在對缺陷定性分析中的作用，能對缺陷的更好的識別和判定。應該是代表以后相控陣技術發展的方向。

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