机械工程学报

作者：林莉, 史思琪, 孙旭, 马志远, 张晓峰, 刘丽丽, 金士杰

单位：1. 大连理工大学无损检测研究所 大连 116085;2. 核工业工程研究设计有限公司 北京 101300;3. 中国核工业二三建设有限公司 北京 101300

关键词：超声检测,全聚焦方法,自回归谱外推,成像分辨力；

基金：国家自然科学基金（51905079）和国家重点基础研究发展计划（973计划，2015CB057306）资助项目。

针对相邻缺陷全聚焦超声成像混叠问题，结合低阶、宽有效频带自回归谱外推方法，压缩超声波时域脉冲宽度，实现亚波长级全聚焦（Total focusing method，TFM）成像分辨力。建立碳钢试块模型，设置两个中心间距1.8 mm，直径1.3 mm圆孔，选用中心频率2.25 MHz，32阵元相控阵探头采集全矩阵数据。针对全矩阵数据，选择自回归阶数为2，信号频谱最大幅值下降14 dB为有效频带，建立自回归模型并外推有效频带外的高频与低频成分，随后对全矩阵数据进行延迟叠加处理和TFM成像。仿真结果表明，低阶、宽有效频带自回归谱外推处理方法具有较高的鲁棒性和准确性，TFM成像后可有效分离中心间距0.7λ（λ为超声波长）圆孔，保留缺陷横向位置信息的同时，定位误差不超过0.73%。对碳钢试块中相同位置及尺寸的圆孔进行试验验证，定位误差不超过1.06%，有效地提高TFM成像分辨力。

来源：2020年第22期

《机械工程学报》期刊编辑部

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