ارائه روش بهبودیافته تصویربرداری فراصوتی در بازرسی جوش

روش‌های نوین تصویربرداری در بازرسی جوش مبتنی بر استفاده از آرایه‌های فازی فراصوتی می‌باشند. روش تمرکز کامل از روش‌های نوین تصویربرداری می‌باشد که از حداکثر اطلاعات موجود در عناصر آرایه استفاده می‌کند و سبب بهبود کیفیت آشکارسازی عیوب قطعه مورد آزمون در آزمون غیرمخرب نسبت به‌روش‌های متعارف می‌شود. این روش علی‌رغم قدرت بهبود بالا، به‌دلیل ایجاد نویز زمینه، قدرت تفکیک محدودی داشته و در آشکارسازی عیوب جزئی ضعیف عمل می‌کند. در این مقاله روش بهبودیافته تمرکز کامل برای افزایش کیفیت تصویر ارائه می‌شود که سیگنال‌های دریافتی را با استفاده از نظریه حداقل واریانس، وزن‌دهی می‌کند و به‌این ترتیب سبب کاهش تاثیر نویز می شود. به‌منظور کاهش حجم محاسبات و افزایش دقت آشکارسازی عیوب قطعه، برای محاسبه وزن‌ها از روشی تکراری استفاده شده است، به‌طوری‌که در هر تکرار، معکوس ماتریس همبستگی بین سیگنالهای دریافتی عناصر آرایه با رابطه‌ای بازگشتی تقریب زده می شود و در محاسبه وزن‌ها به‌روش حداقل واریانس مورد استفاده قرار می‌گیرد. براساس نتایج شبیه‌سازی و در مقایسه با روش تمرکز کامل، روش بهبود یافته تمرکز کامل، میزان متوسط نویز زمینه را حدود 16 دسی‌بل کاهش داده است. همچنین روش پیشنهادی در مقایسه با روش تمرکز کامل وزن‌دار با همان سطح متوسط نویز، سطح تابع شدت روشنایی تصویر حفره‌های موجود در قطعه تحت آزمون را به‌میزان 8 دسی‌بل بهبود داده است که به‌معنای دقت آشکارسازی بهتر می‌باشد. همچنین آزمایش‌های‌ عملی برتری روش پیشنهادی را در بهبود کیفیت تصویر، به‌صورت کمی و کیفی تایید می کنند. زمان اجرای لازم برای محاسبه وزن‌ها در ‌روش پیشنهادی نوعا 10% زمان اجرای لازم در ‌روش تمرکز کامل وزن‌دار مبتنی بر تکنیک حذفی گوس-جردن می‌باشد.

An Improved Ultrasonic Imaging Method for Weld Inspection

Novel Ultrasonic imaging for weld inspection are based on employing ultrasonic phase arrays. The Total Focusing Method (TFM) is of recent imaging methods with utilizes the maximum available information achieved by array elements and cause a better defect detection compared with conventional methods. In contrast to its ability, TFM produces a considerable background noise which leads to a low resolution and accuracy of defect detection. In this paper an improved TFM method is presented that weights the received element signals using minimum variance theory. In order to reduce the computational complexity and improve the detection accuracy, the weight computation is performed employing an iterative method such that in each iteration, the inverse of the correlation matrix resulted from the received signals is approximated in a recursive manner and then, is employed in the minimum variance based weight computation. Simulation results and experiments confirm the superiority of the proposed method.Based on the simulation results, the proposed method reduces the average background noise about 16 dB compared to TFM and also improves the brightness of test block defects of ultrasonic image about 8 dB which means a better detection accuracy. Experiments verify the superiority of the proposed method, quantitatively and qualitatively. In addition, the runtime required for the proposed weighting operations is typically 10% of that for GaussJordan removal technique applied to the weighted TFM imaging method.