李 衍

(无锡市锅炉压力容器学会无损检测专委会，无锡 214026)

超声相控阵全聚焦法成像检测

李 衍

(无锡市锅炉压力容器学会无损检测专委会，无锡 214026)

超声相控阵全聚焦法(TFM)是用全矩阵捕获模式(FMC)获取的数据来进行信号处理的,所有计算均以30帧/s的刷新率完成。与标准相控阵法相比，全聚焦法成像分辨力甚高，能优化缺陷的定位、定量、表征等，并可对形状复杂试件进行检测。综述了超声相控阵全聚焦法成像检测的典型工业应用，并作了相关讨论，以供国内同行借鉴。

超声相控阵；全矩阵捕获；全聚焦法；成像检测

对于传统的相控阵技术——S扫(扇扫)和E扫(电子扫)，只要声束相应聚焦，就能提供横向分辨率为 2～3个波长的声成像。

用超声相控阵全聚焦法(TFM)时，若虚拟探头用大孔径(如64阵元)，可得分辨力为1个波长。

10 a前，BOULAVINOV[1]介绍了用取样相控阵作为超声信号处理和成像的新技术，叙述了信号处理的方式方法，并展示了该技术相比于相控阵S扫的优势。该技术表明，大量计算需借助于当今快速处理器和现场可编门阵列(FPGA)，方能应对自如。目前已有这方面的市售便携式工业相控阵仪器，可为日常UT(超声检测)提供取样相控阵技术——全聚焦法。笔者先概述了超声全聚焦法的原理，而后综述其在工业上的典型应用，并指出了关键问题对策方法。

1 全矩阵捕获(全聚焦法)

1.1 原理

图1 全矩阵捕获原理示意

全聚焦法的前提要求是全矩阵捕获(FMC)：在一个采集(探测)周期内，阵列的每一阵元均发射一个声波，即共有n个阵元相继发射。……