Page 117 - 2022'中国无损检测年度报告

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图迈检测技术（成都）有限公司

相位相干成像（PCI）是 2009 年提出的一 FMC 数据集中。
项技术，用以提高超声检测图像的分辨率和对比 TFM 是相控阵基本聚焦原理在被测样件的所
度。该方法基于相控阵超声检测探头各晶片检测 限定感兴趣区域（ROI）中的系统性应用，用于
信号间相位相干性的评价。PCI 图像的强度取决 聚焦感兴趣区域（ROI）的每个像素点。其通过
于缺陷的性质，对于体积型缺陷，如孔隙、夹渣 选择的适当延迟，基于全矩阵捕获（FMC）数据
或尖端衍射其信号显示强度较高，这是由于在全 集进行高分辨率图像的构建。
矩阵捕获（FMC）时，其信号相位方向大致相同。 FMC 对一个像素点的信号处理过程如图 1
当被检工件结构或缺陷有很强的方向性（如表面、
所示，TFM 处理计算从发射阵元 E i 到像素点 P
底面、分层、未熔合等），其 PCI 图像信号强度
再返回到接收阵元 R j 的超声波传输时间 t ij ， L
较低。由此可知，PCI 有助于检测体积型缺陷（气
再从该特定信号提取与声程对应的振幅 A ij ；对
孔和夹渣），并能识别裂纹尖端的衍射信号，可
FMC 矩阵的所有信号重复该过程；所有振幅相加，
更好地测量缺陷尺寸。
其结果就是 TFM 图像中该像素点的振幅；对所
文章将通过介绍 PCI 技术原理、检测应用案 有像素点重复整个过程，则获得整个 TFM 图像。
例，来分析 PCI 在缺陷检测中的特性。

1 PCI 技术原理
1.1 PCI 技术算法
要了解 PCI 技术原理，首先需要了解全聚焦
方式（TFM）的计算方法。FMC/TFM 全聚焦技
术检测时主要分为两个步骤：首先进行 FMC 全
矩阵采集，然后进行 TFM 数据重构。
图 1 FMC 对一个像素点的信号处理过程
FMC 是一个采集过程，可以获得所有成对
在 PCI 图像计算中，需要将 FMC 的 A 扫信
的发射晶片和接收晶片信号（由发射信号和接收 号幅值与时间关系转换为相位与时间关系。相位
信号组合而成的矩阵）生成的所有 A 扫描结果 可通过用信号除以其希尔伯特变换（分析信号）
（波幅时间序列）。这些基本 A 扫描结果存储在
的模量来得到；也可以采用提取FMC信号的符号，

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