超声相控阵论文摘选.docx

1.超声相控阵成像技术研究本文主要论述了相控阵超声检测相关理论，包括超声相控阵辐射的相关理论、相控阵超声检测的原理及检测时声束的控制方法。深入分析了相控阵超声阵列探头阵元间距、宽度、阵元数对探头性能的影响，为制作高性能的相控阵探头提供了依据。以动态光弹实验为基础，提出了冲击响应波前模拟方法，并对圆棒内声场和圆孔散射声场建立了具体的正演算法。正演结果和动态光弹实验结果的对比，证明了该正演方法的正确性。文中提出一种类似综合孔径聚焦的准相控阵检测的方法。采用检测信息的数值合成聚焦代替实时动态聚焦，可以得到与相控阵相同的检测信息。1.引言选题背景及意义超声成像技术的发展以及分类2. 超声相控阵数值模拟及检测原理介绍阵列换能器的辐射声场相控阵超声检测技术原理3.相控阵超声阵列探头设计研究相控阵超声阵列探头设计准则相控阵超声阵列探头阵元间距分析相控阵超声阵列探头阵元宽度分析相控阵超声阵列探头阵元数分析4. 脉冲声场的研究基于冲击响应的波前模拟方法应用动态光弹设备观察脉冲声场5.相控阵超声试验系统论文采用的超声相控阵方法本系统提出的思路，采用同一信号激励各个晶片，把回波信号采集存入计算机。然后，根据各个晶片到达虚拟焦点的位置，计算出声程差，转换成时间差，把不同时间发射的信号进行平移，虚拟延时发射，定点聚焦。这是一种合成聚焦技术，依据叠加原理，把单元发射和接收的信号按照波动学规律合成，即通过计算机把数值信号在时空域中合成，是一种非实时的聚焦方式。它能够汇聚能量到探测区，最大限度的收集到探测点散射的信号，极大的提高信噪比，然后对合成的信号进行处理分析。 试验数据的采集及处理2.超声相控阵成像检测技术的研究本文主要论述了超声相控阵检测的相关理论，包括了相控阵辐射的相关原理、声束控制方法以及缺陷成像等相关理论。建立了相控阵超声空间仿真模型，通过对一维阵列换能器声场的仿真研究，分析了换能器各参数对声束聚焦效果的影响，并且实现了相控阵的动态聚焦技术，为阵列换能器的研制提供了理论基础。建立了缺陷成像仿真模型，分别在声束单点聚焦和动态聚焦的情况下，实现了缺陷的成像。结合合成孔径相关技术，实现了子阵列合成技术，利用该技术提高了系统的检测效率和缺陷成像的对比度。1.绪论2. 超声相控阵成像检测技术基本理论研究的背景与意义声场辐射模型的建立超声成像检测技术的介绍超声相控阵成像检测技术原理相控阵超声成像检测的发展趋势超声相控阵成像检测的特性3. 相控阵聚焦特性对成像分辨率的影响超声相控阵声束的聚焦特性聚焦控制精度分析焦点几何特征对分辨率的影响超声相控阵的声场仿真4. 超声相控阵缺陷成像仿真相控阵超声成像仿真模型基于单焦点的缺陷仿真基于动态聚焦下的缺陷成像合成孔径技术与相控阵技术的结合应用动态聚焦技术与子阵列合成技术的比较扫描图像的加权处理5. 相控阵的仿真实验系统软件仿真系统的设计与实现仿真系统的探头设计结果与分析1.分析各种成像技术的优缺点 2.超声成像的理论依据3. 从聚焦点的几何特征出发，分析了相控阵超声聚焦检测系统相关参数对成像空间分辨率的影响4. 构建了缺陷成像的仿真模型，通过该模型分别在单点固定聚焦和动态聚焦技术下，对缺陷进行了成像仿真，以直观的方式验证了动态聚焦技术在提高分辨率上的优势。 3.超声相控阵技术的声场模拟和试验系统研究1.绪论2.超声相控阵原理以及系统关键技术超声波声场 相控阵的基本原理 系统关键技术的研究 (电子聚焦原理和相控聚焦延迟时间)3.超声相控阵声场以及指向性分析声场计算的基本理论 相控阵换向器的指向性 换能器的参数对声束主瓣，的影响4.相控阵超声试验系统4.超声相控阵技术若干问题的研究5.超声相控阵检测高速数据采集系统设计6.超声相控阵检测硬件系统设计1.绪论2.超声相控阵检测的理论和算法背景超声波的基本概念研究现状超声相控阵原理研究内容和组织结构换能器阵列的声场特性发射聚焦延时的计算和分析超声相控阵接收声束形成算法3.硬件系统