[发明专利]一种超声相控阵楔块自检测系统及其方法

摘要

本发明涉及一种超声相控阵楔块自检测系统及其方法，用于解决超声相控阵成像检测中，斜楔块尺寸加工不精确或由于斜楔块在使用的过程中造成的磨损后的尺寸不精确的问题。在本发明的一种超声相控阵楔块自检测系统中包括平楔块、斜楔块和超声相控阵换能器。通过将超声相控阵换能器设置在平楔块上并通过超声相控阵换能器工作时所获得的返回时间估计斜楔块材料的声速。通过将超声相控阵换能器设置在斜楔块上并获得斜楔块的超声波返回时间。通过斜楔块的返回时间和楔块材料的声速，估计斜楔块的几何参数，并重新修正超声相控阵成像系统中计算聚焦延时的斜楔块几何参数。从而在使用超声相控阵成像时，提高设备的检测精度。

主权项

一种超声相控阵楔块自检测系统，其特征在于，所述系统包括：超声相控阵换能器和斜楔块；所述超声相控阵换能器包括多个阵元，所述各个阵元处于单发单收模式；所述超声相控阵换能器固定的设置在斜楔块上，斜楔块下表面与被检测物体之间存在间隙；所述系统通过检测超声相控阵换能器各个阵元接收的脉冲的返回时间以及斜楔块材料的声速，估计斜楔块的实际几何参数；所述斜楔块的几何参数包括第一阵元高度的估计、斜楔块角度的估计以及倾斜总偏离的估计中的一个或多个；所述第一阵元高度的估计为：H~1=12cL_wedge·B~]]>其中：cL_wedg为材料的声速，为二倍的第一阵元高度除以材料声速之商的拟合值；所述斜楔块角度的估计为：α~=arcsin(12dA~cL_wedge)]]>其中：d为阵元间隔，cL_wedge为材料的声速，为二倍的阵元间隔与斜楔块理论角度的正弦的乘积再与材料声速之商的拟合值；所述倾斜总偏离TSS为:TSS=Σi=1N(tyi-t‾yi)2]]>其中，tyi为各阵元的理论返回时间，为各阵元返回时间的估计。