[发明专利]基于斜入射的超声阵列电池箱焊缝全聚焦成像方法

说明书

本发明公开了一种基于斜入射的超声阵列电池箱焊缝全聚焦成像方法，涉及电动车技术领域，本发明基于斯涅尔定律，再结合阵列式的超声波在界面中的传播特性，确定引入楔块下声束的传播路径，并将斜入射超声阵列全聚焦成像技术用于铝质电池箱焊缝缺陷检测，进行全面检测，避免出现漏检现象，根据检测结果可及时了解铝质电池箱焊缝具体情况，同时根据出现的缺陷制定最佳的焊接工艺要求，保证了铝质电池箱的品质，提高新能源汽车的安全性。

技术领域

本发明涉及电动车技术领域，具体为基于斜入射的超声阵列电池箱焊缝全聚焦成像方法。

背景技术

目前，世界各国都在大力发展新能源汽车。节能与新能源汽车的发展是减少石油消耗和降低二氧化碳排放的重要举措之一。

在良好的发展环境下，纯电动车技术日新月异，电池箱的技术成长也在不断改变。铝合金电池箱重量轻，可以降低整车的重量，对续航里程有一定的效果。

现有的电池箱一般都是通过几块铝合金板焊接而成，焊缝质量决定铝质电池箱品质，为了保证铝质电池箱整体质量需要对焊缝进行检测，之前都是人工通过手握超声探头进行焊缝检测，不能进行全面检测，容易出现漏检现象，造成铝质电池箱检测不准确，不利于企业调整至最佳的焊接方案，从而不能保证了铝质电池箱的品质。

因此提出一种基于斜入射的超声阵列电池箱焊缝全聚焦成像方法以解决上述问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于斜入射的超声阵列电池箱焊缝全聚焦成像方法，以解决上述背景技术中提出问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于斜入射的超声阵列电池箱焊缝全聚焦成像方法，具体步骤如下：

步骤一：在超声阵列探头上加楔块，将超声阵列探头中的阵元数计为n，超声阵列探头的检测次数为M组；

步骤二：通过楔块将主声束斜入射到待测试件的焊缝内，楔块确定主声束斜入射的角度为θ1，楔块折射率为k1、焊缝处焊接成型后的材料折射率k2、空气折射率K3，得到的焊缝处焊接成型后的材料折射角度为θ2和焊缝中的空气折射角度θ3，处理器通过超声阵列探头得到对应的两组超声回波信号，记录主声束进入焊缝处焊接成型后的材料到第一组超声回波信号射出时间为t1、t2、……tn，主声束进入焊缝处焊接成型后的材料到第二组超声回波信号射出时间t11、t21、……tn1，将时间t1、t2、……tn对应的点特征(X11,Y11)、(X21,Y21)、……(Xn1,Yn1)在坐标系上进行绘图，同时，时间t11、t21、……tn1得到点特征(X12,Y12)、(X22,Y22)、……(Xn2,Yn2)；

步骤三：(X11,Y11)、(X21,Y21)、……(Xn1,Yn1)的点特征、(X12,Y12)、(X22,Y22)、……(Xn2,Yn2)的点特征连成闭合曲线，得到局部超声相控阵图像P1；

步骤四：进行第二次局部超声相控阵成像时，控制超声阵列探头的第一个到第n个阵元同时发射超声波信号局部超声相控阵图像P2；

步骤五：按照步骤3和4的方法，依次进行剩下的多次超声相控阵局部成像，得到的局部超声相控阵图像分别标记为P1、P2、……PM；

步骤4：将焊缝的尺寸导致处理器内，形成底片，再将P1、P2、……PM导至底片上，合成于斜入射的超声阵列电池箱焊缝全聚焦成像。

更进一步的，所述θ2根据折射定律计算得出，计算公式如下：

k1sinθ1＝k2sinθ2。

更进一步的，所述θ1控制30-60°。

更进一步的，所述θ3的计算公式如下：

K3sinθ3＝k2sinθ2。