仪器仪表学报

作者：焦敬品，梁士通，李晨旭，齐高君，岳大庆

单位：焦敬品,1.北京工业大学信息科学技术学院北京100124； 2.北京工业大学机械与能源工程学院北京100124,jiaojp@bjut.edu.cn,梁士通,北京工业大学机械与能源工程学院北京100124,liangshitong@emails.bjut.edu.cn,李晨旭,北京工业大学机械与能源工程学院北京100124,,齐高君,中国电建集团山东电力建设第一工程有限公司济南250102,,岳大庆,中国电建集团山东电力建设第一工程有限公司济南250102,

关键词：奥氏体;小径管;缺陷响应;多模式;全聚焦成像;复合成像

基金：国家重点研发计划（2023YFF0614902）项目资助

因奥氏体不锈钢小径管壁厚较小，超声波在其界面多次反射和模式转换产生的多次回波导致相控阵成像中产生大量伪像，严重影响缺陷的识别。为解决所选超声波模式类型、数量及其幅值空间差异性对成像效果的影响，提出了一种基于缺陷响应空间补偿的多模式超声全聚焦复合成像方法。建立了缺陷空间响应模型，对模型获取的全矩阵数据进行多模式成像，与CIVA仿真软件的成像结果具有较好的一致性。将各模式成像结果中缺陷位置附近的最大强度值作为缺陷响应值进行对比，缺陷响应模型与仿真的计算结果误差仅在±3dB以内。并研究了不同模式成像敏感度的空间分布规律，确定了适合不同模式的空间补偿参数。利用校准后的所有直接模式和半跨模式对仿真数据进行复合成像，相较于单模式成像以及直接相加复合成像，基于缺陷响应空间补偿的复合成像方法在缺陷处具有更高缺陷幅值以及更低的伪像幅值，且在不同位置的圆孔缺陷成像结果中均未出现伪像。在此基础上，将所提方法应用于裂纹与气孔缺陷的检测实验。结果表明，相较于单模式成像，基于缺陷响应空间补偿的复合成像方法可以很好地抑制伪像并提高信噪比。

来源：2025年第4期

《仪器仪表学报》期刊编辑部

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