[发明专利]金属板实际复杂缺陷磁声阵列导波散射成像方法

摘要

本发明提出一种金属板实际复杂缺陷磁声阵列导波散射成像方法，包括：采用可控发射方向EMAT作为激励换能器，采用全向EMAT作为接收换能器；每个可控发射方向EMAT都按预设的发射角度范围和角度步长激发导波，全向接收EMAT在每次有导波激发时都接收导波信号；利用导波信号走时筛选出构成散射组的发射EMAT和接收EMAT；根据散射组间距、发射角度和导波信号走时求解散射点位置和散射边方向；将得到的所有散射点按照各自的散射边方向进行曲线拟合，形成实际复杂缺陷的清晰轮廓图像。本发明能够对金属板的实际复杂缺陷进行高精度成像，对散射点位置和散射边方向的求解准确、运算速度快，对实际复杂缺陷的成像效率高。

主权项

1.一种金属板实际复杂缺陷磁声阵列导波散射成像方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：选取N个可控发射方向EMAT作为激励换能器，选取M个全向接收EMAT作为接收换能器，N个可控发射方向EMAT和M个全向接收EMAT以圆形阵列形式交替均匀布置在待测金属板检测区域周围，并满足M＝K*N，其中，N、M、K为正整数，可控发射方向EMAT的发射角度范围为θ1～θ2，角度步长为θs，发射角度总数目为L＝(θ2‑θ1)/θs+1；S2：选择第n个可控发射方向EMAT作为本次检测的激励换能器Tn，其中，n＝1,2，…，N；S3：获取所述第n个可控发射方向EMAT的发射角度θl，并将所述第n个可控发射方向EMAT沿所述发射角度θl在待测金属板中激发超声导波，其中，l＝1,2，…，L；S4：从M个全向接收EMAT中选取所有接收到金属板中的超声导波信号的M1个全向接收EMAT，表示为Rm1，其中，m1＝1,2，…，M1，逐个判断Rm1与所述第n个可控发射方向EMAT是否构成散射组(Tn，Rm1)，如果是，则执行步骤S5，否则，执行步骤S7；S5：对于所述散射组(Tn，Rm1)，根据Tn和Rm1的间距、发射角度和接收到导波信号的走时求解散射点的位置P；S6：根据所述散射点的位置P和散射组(Tn，Rm1)的位置，确定导波传播和散射路径，并求解散射边方向；S7：判断是否已经沿所有的发射角度θl都进行了导波激发和接收，如果是，则执行步骤S8，否则，发射角度变为θl+1，并返回所述步骤S3；S8：判断是否所有的可控发射方向EMAT都已进行了超声导波的激发，如果是，则执行步骤S9，否则，将可控发射方向EMAT变为Tn+1，并返回所述步骤S2；S9：将得到的所有散射点按照各自的散射边方向进行曲线拟合，得到实际复杂缺陷的清晰轮廓图像。