陣列式超聲波橫波檢測的原理

更新時間：2021-01-14

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陣列式超聲波橫波檢測的原理主要基于超聲波脈沖回波方法，成像原理采用了合成孔徑聚焦（SAFT）的信號處理技術(shù)。

超聲波脈沖回波方法：利用發(fā)射和接收換能器進(jìn)行傳輸和接收，如圖所示。一個傳感器發(fā)射壓縮波脈沖，第二個傳感器接收反射的脈沖。測試脈沖開始直到回波到達(dá)的時間?t，在波速C已知的情況下就能計算出反射表面（底部界面或缺陷位置）的深度d，如上圖中所示。

天線由4組12陣列共48個剪切波傳感器組成，并由控制單元對其進(jìn)行控制，傳感器既作為發(fā)射器也作為接收器，天線內(nèi)的控制單元激發(fā)傳感器的一行，傳感器的其他行作為接收器接收脈沖，重復(fù)該過程直到其他11行傳感器中的每一個都充當(dāng)了發(fā)射器為止（因為1-A和A-1是相同的，因此該信號不再被第A信道接收，序列號低于發(fā)射器當(dāng)前編號的通道不再參與信號接收）

計算機(jī)對每個反射脈沖的傳輸時間進(jìn)行處理，設(shè)備在測試位置獲取傳輸時間數(shù)據(jù)后，使用一種稱為合成孔徑聚焦（SAFT）的信號處理技術(shù)，在測試位置重建混凝土構(gòu)件內(nèi)部的2D圖像。

通過對不同傳感器采集的信號分別加以延時，并進(jìn)行疊加凸顯異常反射，即可重建缺陷埋深和形態(tài)，這便是SAFT的基本原理。其中，混凝土波速V將直接影響信號合成“聚焦”位置和缺陷重建時的深度