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面向钢轨轨头缺陷的高速超声动态成像检测方法及装置

申请号: CN202410011836.5
申请人: 浙江大学
更新日期: 2026-03-20

专利详细信息

项目 内容
专利名称 面向钢轨轨头缺陷的高速超声动态成像检测方法及装置
专利类型 发明申请
申请号 CN202410011836.5
申请日 2024/1/4
公告号 CN117825512A
公开日 2024/4/5
IPC主分类号 G01N29/06
权利人 浙江大学
发明人 常至轩; 徐鑫涛; 金浩然; 武二永; 杨克己
地址 浙江省杭州市西湖区余杭塘路866号

摘要文本

本发明涉及一种面向钢轨轨头缺陷的高速超声动态成像检测方法及装置,该发明包括以下步骤:预计算各个水浸深度下的发射延时和发射渡越时间,通过回归分析计算拟合系数;根据当前水浸深度和拟合系数计算发射延时和渡越时间;根据发射延时激励线性阵列换能器,采集全矩阵信号,并进行实时图像重建,得到波数域图像;将连续的若干波数域图像合成,得到最终的检测图像。本发明解决了钢轨巡检车高速检测过程中的振动带来的超声成像存在畸变和失焦的问题。

专利主权项内容

1.面向钢轨轨头缺陷的高速超声动态成像检测方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤S1,基于水浸深度序列和平面波偏转角度序列,计算各个水浸深度下的发射延时和发射渡越时间;基于各个水浸深度下的发射延时、发射渡越时间,通过回归分析分别得到发射延时拟合系数、发射渡越时间拟合系数,其中,发射延时拟合系数与特定的发射序号和接收通道序号相对应,而发射渡越时间拟合系数与特定的发射序号相对应;步骤S2,根据当前水浸深度和所述步骤S1中发射延时拟合系数,得到发射延时;根据当前水浸深度和所述步骤S1中发射渡越时间拟合系数,得到发射渡越时间;步骤S3,根据所述步骤S2中得到的发射延时激励线性阵列换能器,并采集线性阵列换能器接收得到的全矩阵信号;步骤S4,对所述步骤S3中的全矩阵信号实施傅里叶变换,得到信号频谱;根据所使用线性阵列换能器的中心频率和带宽,对信号频谱进行截断;根据当前的水浸深度,计算水浸深度补偿系数;计算截断后的信号频谱与所述步骤S2中的水浸深度补偿系数的矩阵元素乘积,得到水浸补偿后的信号频谱;对水浸补偿后的信号频谱实施非平稳波场外推,得到非平稳外推后的信号频谱;根据所述步骤S2中得到的发射渡越时间计算发射补偿系数,计算发射补偿系数与非平稳外推后的信号频谱的矩阵元素乘积,得到波数域声场;对波数域声场实施Stolt迁移变换,得到波数域检测图像;步骤S5,将连续的多幅所述步骤S4中得到的波数域检测图像进行合成,并实施反傅里叶变换,得到最终检测图像。