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 می­شود. 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.

کلیدواژه ها:

Ultrasonic phase array ، non-destructive testing ، weld inspection ، total focusing method ، minimum variance theory. ، آرایه فازی فراصوتی ، آزمون غیرمخرب ، بازرسی جوش ، روش تمرکز کامل ، نظریه حداقل واریانس