相控阵有哪些校准方法

发布网友 发布时间：2022-04-22 20:29

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热心网友 时间：2023-07-15 18:50

一、声速校准
原理：相控阵扇形扫查、线性扫查分别与A 型扫描超声检测斜探头、直探头校准的方法相似。扇形扫查的声束入射到两个半径为50mm 与100m 同心圆，线性扫查声束入射两个不同厚度的试块，系统通过入射到两个反射体的发射与接收时间关系计算出声速。校准声速的目的是让仪器计算的声速与被检工件声速相近，减少测量误差。
（1）扇形扫查：调节角度指针至设置的扇形扫查范围中心角度，例如：扇形扫查范围为30°-70°，调节角度指针至50°。将探头至于CSK-IA 试块，前后移动探头找到两个同心半圆的最大反射回波，固定探头，分别移动闸门套住回波依次“得到位”，最后确定完成声速校准。
（2）线性扫查：移动探头找到探头最大回波，闸门依次套住回波“得到位”，最后确定完成声速校准。
注意事项：校准声速的过程中应注意温度变化，应事先了解被检测材料的声学特性等。
二、延迟校准
本人对相控阵延迟的理解：相控阵的超声波脉冲发射装置由探头晶片与楔块组成，延迟激发晶片发射超声波形成扇形声束，各角度的声束经过楔块与耦合层到达工件接触面所需要的时间，如图1，红色线为各角度声束的延迟。虽然在仪器初始设置过程中输入了探头与楔块等相关参数，但是输入的参数与实际参数的误差，楔块磨损，扫查角度，耦合剂等因素都会影响实际的延迟数值。

热心网友 时间：2023-07-15 18:51

与DAS等传统的超声内镜成像算法相比，SA算法成像质量好，图像分辨率高，但同时其运算过程也更为复杂，且需要对大量回波数据进行处理。如果采用传统的串行计算模式进行运算，那么该算法的实现过程将会非常耗时，系统的实时性无法保证。相控阵超声内镜发射系统由发射电路、选通电路及限幅电路三部分组成，其主要作用是通过脉冲激励、阵元选通，完成超声波信号的相控发射，实现对被测物体的合成孔径扫描。
该系统以FPGA为控制核心，其中，发射电路的主要作用是产生带有延时的高压激励脉冲；选通电路采用4块MAX4968芯片，通过电路复用的方式，实现激励脉冲的16路转64路阵元选通，以激励超声换能器阵元产生超声波；限幅电路通过并联限幅的方式将电压钳制在±0.7V的范围内，消除了高压激励脉冲对后端接收系统的影响，保证回波信号能够几乎无衰减的进行接收与传输因此，为了能够快速实现SA算法，本文基于CUDA并行计算平台对SA算法作如下并行化处理分析：