详情

*声学所超声全聚焦检测取得重要进展

来源:*声学所2022/5/26 20:00:1442
导读
  【兴旺宝装备总站 仪器仪表】 作为现代工业的基础技术之一,无损检测被誉为工业界的“质量卫士”。早在明朝时期,科学技术著作《天工开物》就记载了根据声音频率变化来判断物体内部结构的检验方法。当前,超声检测因检测灵敏度高、声束指向性好、对裂纹等危害性缺陷检出率高、适用性广泛等优点,在无损检测领域占有重要的地位。


  近日,*声学研究所超声技术中心王冲等人研发了基于现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array,FPGA)的全并行计算架构,有效加速了超声全聚焦检测(Total Focusing Method,TFM)成像,实现实时成像的无损检测,可广泛应用于工业检测领域。
 
  全聚焦检测是基于超声全数据采集的后处理成像方法,在每一个成像位置均利用完备的检测信息进行聚焦成像,检测分辨率和灵敏度显著高于常规相控阵检测技术,被称为“黄金法则”。由于数据量和计算量巨大,*以来全聚焦检测无法实时成像,难以应用于实际工业检测。国内外学者曾采用图形处理器(Graphic Process Unit,GPU)等计算平台对TFM算法加速,但受制于传输时间消耗和平台并行化程度,实时TFM成像始终不能达到检测要求。
 
  据此,声学所超声技术中心检测声学和NDT课题组研发出相控阵检测系统,采用现场可编程门阵列,针对TFM算法专门设计了并行计算架构,利用FPGA芯片内部的DSP资源对计算结果进行实时数字信号处理。该计算架构可并行独立合成多个TFM像素,*地提高了成像计算效率,同时又能保证成像质量。整个TFM算法可完全在该FPGA架构内完成计算,后只需将成像结果传输至显示软件,即可进行图像观察、分析诊断等。在同样的检测条件下,相比国内外现有的TFM计算方案,基于FPGA的并行计算平台将TFM计算效率提高了4.3倍,同时大幅降低了TFM成像系统复杂度、软件计算压力以及对带宽传输的需求。验证实验以钢内横通孔为模拟缺陷,实验结果显示,基于FPGA的TFM算法可对横通孔实现良好成像,成像效率可达312.5Hz。在增加成像区域和提高成像像素数量时,计算效率维持稳定,具有较好的鲁棒性和实用性。
 
  该研究成果改变了传统成像计算方式,充分利用了目前高速发展的可编程集成电路优势,而不再需要处理器进行繁重的叠加运算,显著提高了TFM成像计算效率,有利于促进超声全聚焦检测应用于工业现场,满足现代工业无损检测的高分辨率、快速自动化检测需求。


版权与免责声明:凡本网注明“来源:全球资源网”的所有作品,均为浙江兴旺宝明通网络有限公司-全球资源网合法拥有版 权或有权使用的作品,未经本网授权不得转载、摘编或利用其它方式使用上述作品。已经本网授权使用作品的,应在授权范围内使用,并注明“来源:全球资源网”。违反上述声明者,本网将追究其相关法律责任。 本网转载并注明自其它来源(非全球资源网)的作品,目的在于传递更多信息,并不代表本网赞同其观点或和对其真实性负责,不承担此类作品侵权行为的直接责任及连带责任。其他媒体、网站或个人从本网转载时,必须保留本网注明的作品第一来源,并自负版权等法律责任。 如涉及作品内容、版权等问题,请在作品发表之日起一周内与本网联系,否则视为放弃相关权利。

展开全部
热门评论
相关新闻