超声无损检测为航空航天、石油化工、轨道交通等领域的设备正常运行提供保障，具有十分重要的意义。横波超声检测因其振动模态衰减小、传播速度低、空间分辨率高等优势成为固体内部缺陷检测的重要手段。然而，常规的超声换能器因压电晶片的振动特性，无法直接发射和接收横波，需要借助斜入射折射出横波。由于斜入射的特殊性，需要同时考虑折射效应和斜面检测的问题，这给超声成像重建计算增加了负担。为此，提出一种超声扫查横波成像的波数域快速重建技术。该方法在传统波数域超声图像重建技术的基础上，结合波数域坐标变换以及横波波场外推实现斜入射横波成像的快速重建。仿真和实验结果表明，利用本文方法，在以20°~60°左右的折射角检测横通孔、裂纹和半球面平底孔时，均能展现优良的检测效果。并且相较于时域合成孔径聚焦技术，在不损失重建精度的条件下，该方法的计算效率至少提高100倍。
仪器，测量与计量 超声无损检测 斜入射 横波 小型孔 多角度 激光与光电子学进展
2023, 60(3): 0312020
