Lamb波板型结构导波检测的缺陷成像研究(4)
（8） 衍射时差法(TOFD)超声成像技术
TOFD(Time Of Flight Diffraction)检测技术通常采用一发一收并且角度相同的双探头模式，利用缺陷尖端的衍射波信号探测和测量缺陷尺寸。检测过程中，激发探头产生的宽角度纵波基本可覆盖整个检测区域。TOFD对于焊缝中部缺陷检出率很高，容易检出方向性不好的缺陷，可以识别向表面延伸的缺陷，使用横向TOFD模式时，特别是在信号处理的帮助下缺陷定量很准，线形模式下的定量精度也可以接受，和脉冲反射法相结合时效果更好。
（9） 超声CT(Computed Tomography)成像
英国从事超声成像的专家P．N．T wells在2000年的论文《超声成像技术的现状与未来》中指出：在最近的十几年里，有关超声成像技术的研究在医学成像领域至少占25 以上的份额，并且这种趋势还在继续增长。超声CT技术发展于医学并取得了成功，此外还用于工业材料的无损检测、航空航天、军事工业及钢铁企业等高科技领域或部门；CT 还在地球资源勘探、地震预测预报、地质构造等方面有广泛而深入的应用。超声CT总的发展趋势是向着高速、清晰、可靠方向发展，即数据采集、成像速度更为快捷，重建图像具有更高的空间分辨率、密度分辨率，图像更为清晰、可靠。此外，如何在数据缺损时或根据很少的投影数据能够很好地重建图像，也是未来CT必须解决的问题。重建三文图像是CT 的又一发展趋势。
1.1.3 超声检测成像的发展方向
当今世界很多国家都越来越重视无损检测技术在国民经济各部门中的作用，超声无损检测成像技术大多有自动化和智能化的特点，超声成像是定量无损检测的重要工具，在各种探伤手段中，应用超声手段来检测缺陷是目前各国正在探索的一个重点。目前，人们仍在致力于很多方面的研究，如声逆散射理论、新成像机制、神经网络、模式识别等信号处理理论、优质超声探头和其他超声成像元件等。本文所阐述的几种成像技术只是众多进步的代表。超声无损检测技术伴随材料与工业技术的发展而发展，并随着人们对产品质量与安全性的不断重视而得到进一步提高。
1.2 国内外概况
1.2.1 板结构Lamb波无损检测技术
2铝板中超声导波基本理论
2.1 导波的特性
导波是超声波的一种，是由于介质边界的存在而产生的波，导波在传播过程中以反射与折射的方式与边界发生作用，发生横波和纵波间的模态转换，所以导波就呈现出了超声体波所不具有的一些特点。最主要的特征就是频散现象、多模式和较远的传播距离。
频散现象是指导波中各频率成分的传播速度不同。对于板中的导波(兰姆波)而言，它的相速度是相同频率成分波的波前传播速度，其群速度是不同频率所组成的波包的传播速度，两者都是板厚与频率乘积的函数。多模式是指导波以多种模式在波导内传播。薄板中的导波分为对称和反对称模式两大类，对称模式有S0，S1，⋯，反对称模式有A0，A1，⋯，利用导波检测工件缺陷时，回波信号不仅与缺陷有关，还与导波的模式有关。铝板内导波的频散曲线和模式如图l所示(计算条件：铝板中的纵波声速为6370 m/s，横波声速为3160 m/s)。另外，导波可以在波导中传播较远的距离，从接收点收到的信号包括了从激发点到接收点的全部信息，这样就可以采用线扫描的方法对工件进行检测，从而提高检测效率。
铝板相速度 铝板群速度
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