[发明专利]任意扫描轨迹的非接触式兰姆波缺陷检测成像方法

摘要

本发明提供一种任意扫描轨迹的非接触式兰姆波缺陷检测成像方法，其特点是采用了激光发生器和空气耦合换能器作为兰姆波的检测系统，空气耦合换能器端面与待检测的薄板工件表面呈一定的角度，使得接受器仅能接受A₀模态的兰姆波，方便兰姆波走时信息的提取。重建算法采用了凸二次规划方法，复合兰姆波传播路径的投影权重值、重建网格对权重的贡献值和兰姆波的走时信息，获得线性方程组作为凸二次规划的约束条件，将重建网格的全变差进行开方运算，将重建网格元素的系数写成矩阵，获得一个正定矩阵，进而将变形后的全变差转化为满足凸二次规划的目标函数，最终利用拉格朗日优化算法进行重建。该发明的方法具有非接触、兰姆波信号提取简单、不限薄板的形状、允许兰姆波发射端稀疏布置等优点。

主权项

1.一种任意扫描轨迹的非接触式兰姆波缺陷检测成像方法，其特征在于成像方法的步骤包括：检测系统(1)中，激光发生器(101)不断发出激光信号(102)，经过狭缝掩膜框(103)，照射到待检测的工件(105)上，产生兰姆波脉冲信号(106)；空气耦合换能器(107)端面与待检测的工件(105)表面呈一定的角度，接受A₀模态的兰姆波信号；激光发生器(101)和空气耦合感(107)可进行平移运动，位置传感器(108)和(109)感知它们的位置，用于计算重建网格对兰姆波传播路径的投影权重值表(302)；被接收的兰姆脉冲被功率放大器(202)放大，再经由信号发送装置发送到计算机系统(3)中的信号提取模块(303)，提取走时信息作为投影数据；计算重建网格的对投影权重的贡献值(304)，并与投影权重值表(302)和投影数据(303)联合确定凸二次规划的约束条件；由重建网格的全变差平方获取凸二次规划目标函数的正定矩阵，最终利用凸二次规划算法进行优化求解，获取兰姆波的层析重建图像。