实现更快、更安全的棒材检测
在此次演讲中，Gavin Dao探讨了当前先进的相控阵硬件如何应用于钛棒和镍棒检测。
Gavin讨论了更多的通道数、更快的数据传输速率的优势，以及全矩阵捕获（FMC）、全聚焦（TFM）、平面波成像（PWI）和相位相干成像（PCI）等先进技术在该检测中的应用。
棒材检测的概述、背景及挑战
在航空航天领域，棒材检测对安全至关重要，尤其是对于发动机部件。 重点检测的材料是钛合金（如Ti-6Al-4V或Ti64）和镍合金，它们是制造喷气发动机旋转部件的常用材料。
钛合金（如Ti-6Al-4V，也称为Ti64）和镍合金是制造发动机旋转部件的常用材料。 Ti64因其复杂的粗晶结构会产生高背景噪声而被大家熟知，使得其检测也颇具挑战。
镍则被认为“更纯净”，检测难度相对较小。 因此，由于钛和镍在结构上的差异，它们的评判标准也有所不同。
制造过程与中间过程检测
棒材： 这些金属棒被切割成小块，锻造成中间状态的“声学形状”，以便在最终加工成飞机部件之前进行检测。
当前方法与创新
- 传统超声检测：
- 棒材检测通常采用传统超声检测方法。
- 局限性： 其需要在机械运动中保证机械精度，因此检测速度较慢。
- 相控阵超声波检测：
- 优势： 角度偏转提高了检测精度。
- 全矩阵捕获与全聚焦法：
- 优点： 在不降低质量的前提下，具有更高的分辨率和速度。
TPAC的棒材检测解决方案
- 硬件配置：
- 线性阵列探头： 通常由1到128个阵元组成，覆盖棒材横截面上的标记区域。 通过旋转探头来获取完整数据。
线阵探头在生产效率方面的优势：
- 更大的覆盖范围： 线阵探头比传统超声检测覆盖更宽的声束区域，减少了多次扫查的需求。
- 机械配置：
- 初始配置包括横滚架；更新的配置旨在提高稳定性和精度。
棒材检测的更多先进技术：
平面波成像（PWI）、表面自适应方法、相位相干成像（PCI）的优势
表面自适应技术：
通过界面回波信号拟合出界面轮廓，并对聚焦法则进行相应调整，从而提高靠近表面区域的检测精度。
对比： 全聚焦法与自适应全聚焦法
- 近表面分辨率： 自适应全聚焦法在近表面处提供了的更高的分辨率。
- 均一的灵敏度： 在垂直和水平网格中，不同深度的成像可视化效果均得到增强。
平面波成像（PWI）：
- 策略： 在单独的缓冲区接收所有信号，允许选择多个角度。
- 这种方法减少了数据量，加快了处理速度，并最大限度地减小了存储需求。
- 在垂直和水平网格上展示深度信息
自适应平面波成像的数据采集与速度
- 对于20英尺长的棒材，80%的重叠率下，检测可在大约30分钟内完成。
- 而在传统配置下，这可能需要几个小时甚至一整天时间。
相位相干成像（PCI）示例
- 应用： 在一块具有衰减特性的钛板上进行演示，用于增强不同深度的清晰度和分辨率。
结论
优势： 基于高速全聚焦法的钛棒与镍棒检测方法具备以下优势：
- 更好的灵敏度
- 提升的信噪比（SNR）
- 更快的检测速度
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