張繼敏，周　暉，劉　奎,2，劉衛(wèi)平

(1.上海飛機(jī)制造有限公司 航空制造技術(shù)研究所， 上海 200436;

2.纖維材料改性國家重點實驗室(東華大學(xué))， 上海 200051)

?

復(fù)合材料層壓結(jié)構(gòu)超聲相控陣檢測的缺陷定量表征

張繼敏1，周暉1，劉奎1,2，劉衛(wèi)平1

(1.上海飛機(jī)制造有限公司 航空制造技術(shù)研究所， 上海 200436;

2.纖維材料改性國家重點實驗室(東華大學(xué))， 上海 200051)

摘要：使用便攜式超聲相控陣設(shè)備及兩個幾何參數(shù)不同的線性陣列換能器對埋有φ6 mm和φ9 mm人工缺陷的碳纖維復(fù)合材料層壓板試塊進(jìn)行檢測，分別進(jìn)行了非聚焦線性掃查和聚焦線性掃查，并對C掃成像進(jìn)行分析。結(jié)果表明:在非聚焦線性掃查情況下，其掃查缺陷尺寸的準(zhǔn)確性與換能器晶元長度和孔徑長度有緊密關(guān)系，試驗結(jié)果與理論分析一致；而在聚焦線性掃查情況下，其掃查缺陷尺寸的準(zhǔn)確性不再受孔徑數(shù)過大的影響。

關(guān)鍵詞：超聲相控陣；陣列換能器；尺寸定量

在無損檢測技術(shù)發(fā)展史中，超聲相控陣技術(shù)憑借其快速，靈活，可進(jìn)行復(fù)雜檢測，可靠性強(qiáng)等特點在電力、石油化工、鐵路、核工業(yè)、航空航天等領(lǐng)域發(fā)揮越來越重要的作用[1-6]。在工業(yè)生產(chǎn)檢測中，產(chǎn)品檢測成像后確定缺陷的尺寸一直是工業(yè)檢測領(lǐng)域最關(guān)心的問題之一，采用超聲相控陣技術(shù)確定缺陷的尺寸非常重要。因此，通過對已知尺寸的預(yù)埋缺陷進(jìn)行相控陣檢測試驗，研究在超聲相控陣技術(shù)中影響缺陷尺寸定量的重要因素和指標(biāo)具有非常重要的意義。

超聲相控陣技術(shù)的復(fù)雜是因為其換能器涉及到許多參數(shù)的選擇，如晶元尺寸、晶元頻率、晶元數(shù)量、晶元中心距、晶元間距、激發(fā)孔徑等，以及掃查方式的選擇，如是否聚焦、聚焦深度的選擇等。這些參數(shù)及掃查方式的選擇至關(guān)重要，如選擇不當(dāng)就會嚴(yán)重影響相控陣的成像質(zhì)量，因為相控陣探頭除主聲束場以外還會產(chǎn)生旁瓣和柵瓣聲束，旁瓣和柵瓣嚴(yán)重影響主聲束的擴(kuò)散性，且成像時會產(chǎn)生偽像而影響缺陷的準(zhǔn)確定位、定量[7-14]。所以無論是否采用聚焦方式掃查，合理選擇超聲相控陣線性陣列換能器的參數(shù)至關(guān)重要。

筆者著重研究聲束在不聚焦、不偏轉(zhuǎn)的情況下進(jìn)行線性掃查，分析如何優(yōu)化換能器的參數(shù)及掃查方式來提高相控陣技術(shù)的成像質(zhì)量及確定缺陷大小[15]。由于掃查對象為碳纖維復(fù)合材料，工業(yè)生產(chǎn)上該種材料的零件一般較薄，筆者所選用的試塊厚約為3 mm，而工業(yè)上在復(fù)合材料中所需檢出的分層缺陷尺寸較大，直徑至少在6 mm以上;且復(fù)合材料中的分層缺陷都為層間平面類缺陷，與探頭聲束中心垂直。因此研究不聚焦、不偏轉(zhuǎn)的掃查方式不但可以滿足對復(fù)合材料分層缺陷的精確掃查，同時也簡化了掃查方法，方便工人操作，提高了在工業(yè)生產(chǎn)中的檢測效率，更好地滿足工程化應(yīng)用。

1線性陣列換能器原理

1.1線性陣列換能器幾何參數(shù)

試驗所用的相控陣超聲線性陣列換能器主要的參數(shù)設(shè)置如圖1所示。圖中:e為陣元寬度;H為陣元長度;p為陣元中心距;g為陣元間隙;A為激發(fā)孔徑即一次激發(fā)N個晶片的總長度;f為換能器頻率。所以激發(fā)孔徑A=e+(N-1)p，通常陣元間隙g相對于陣元寬度e很小，所以可以認(rèn)為p約等于e，那么可得A約等于Np[16]。

圖1　相控陣超聲線性陣列換能器晶片參數(shù)幾何示意

1.2線性陣列換能器幾何參數(shù)對掃查效果的影響

在保持其他參數(shù)不變的情況下，換能器的晶元中心頻率越高，聲束的聚焦性和分辨率越好，越容易檢測出缺陷的位置和尺寸;但頻率過高，近場距離會增大且衰減變大，聲束穿透能力下降。若檢測的對象為碳纖維復(fù)合材料[17]，而超聲波在復(fù)合材料中的傳播衰減很大，其衰減系數(shù)與頻率的平方成正比，因此，對復(fù)合材料的檢測不應(yīng)該選擇頻率很高的探頭。通常復(fù)合材料的檢測選取的探頭頻率為1～10 MHz[18]，如檢測對象是小于10 mm的層壓板，比如筆者試驗中所用的是約3 mm厚的試塊，選取5 MHz頻率的探頭既可以獲得良好的聲束聚焦性和分辨率，也不會導(dǎo)致過大的近場距離和過大的衰減。

無論是在試驗中，還是在實際工業(yè)生產(chǎn)檢測過程中，對于一個已確定的相控陣換能器，晶元的各參數(shù)e,H,p,g都是固定不變的，這些參數(shù)的組合對探頭性質(zhì)的影響是固定的，而唯一可以調(diào)整的是孔徑數(shù)N(或者是激發(fā)孔徑長度A)，即一次激發(fā)的晶元數(shù)，其對聚焦掃查和非聚焦掃查的影響完全不同。

各參數(shù)對相控陣聚焦掃查的影響，主要是通過對主瓣寬度的影響來實現(xiàn)的。歸一化主瓣寬度為[19]:

(1)

式中:θ0為聲束控制角;λ為超聲波在介質(zhì)中的波長。

由式(1)可得，當(dāng)θ0和λ一定時，換能器孔徑數(shù)N增大，也即A增大，主瓣寬度q減小，意味著聲場的指向性越好，則聲束聚焦效果越好[20]。另外，在聚焦聲場中，給定聚焦距離F，焦點直徑可表示為：

(2)

由式(2)可得，當(dāng)F和λ一定時，換能器孔徑數(shù)N越大，即A越大，則焦點直徑越小，聚焦效果越好，缺陷的掃查越精準(zhǔn)。所以，在滿足其他條件的情況下，應(yīng)盡量增加孔徑數(shù)N。

而相控陣換能器參數(shù)對非聚焦掃查的影響則完全不同。當(dāng)采用非聚焦的方式進(jìn)行掃查，換能器的N個晶片同時激發(fā)時，聲束效果等同于常規(guī)超聲探頭，可以把N個晶片的晶元組看成是一整塊大的單一晶元，此時其對所掃查的缺陷尺寸準(zhǔn)確性的判定主要根據(jù)聲束尺寸與缺陷尺寸的相對關(guān)系來確定;而聲束尺寸主要與激發(fā)晶片尺寸及擴(kuò)散角有關(guān)，在該模型中，假設(shè)同一陣列換能器進(jìn)行掃查時擴(kuò)散角是保持不變的，所以忽略擴(kuò)散角帶來的影響，主要考慮激發(fā)晶片尺寸在非聚焦掃查時對確定缺陷尺寸的影響。

圖2　不同尺寸探頭在掃查同一缺陷時的缺陷顯示尺寸示意

如果一次激發(fā)的晶片數(shù)N較小時，孔徑長度A也相對較小，如圖2(a)所示，此時探頭的長度A約等于Ne,與所檢測的缺陷A′B′尺寸相當(dāng)或小于缺陷的尺寸;當(dāng)探頭從位置X1移動到X2時，聲束到達(dá)缺陷表面的面積足夠使缺陷的回波高度達(dá)到某一門檻值而被記錄，此時記錄下來的缺陷尺寸即為AB，在這一門檻值下檢測的缺陷長度AB與實際預(yù)埋的缺陷長度A′B′相當(dāng)或相等。但如果一次激發(fā)晶片數(shù)N較大時，孔徑長度A也相對較大，如圖2(b)所示，此時探頭的長度A約等于Ne,遠(yuǎn)大于缺陷EF的尺寸;當(dāng)探頭從X3移動到X4時，雖然探頭中心距離缺陷邊緣還有一定距離，但由于探頭尺寸太大，使得聲束到達(dá)缺陷表面的面積已足夠使缺陷的回波高度達(dá)到和圖2(a)中同一門檻值而被記錄，此時記錄下來的缺陷尺寸為C′D′;所以在同一門檻值下缺陷檢測的長度CD(C′D′)要大于實際預(yù)埋的缺陷長度EF，在這種情況下，缺陷的尺寸就會出現(xiàn)誤判。另外，在非聚焦聲場中，深度為z的位置的聲束直徑d為[17]：

(3)

當(dāng)z和λ一定時，換能器孔徑數(shù)N越大，即孔徑長度A越大，則聲束直徑越小，掃查效果越好。此外，根據(jù)近場長度公式[17]:

(4)

圖3　聲束中心軸線上的聲壓分布

可得孔徑數(shù)N，或孔徑長度A越大，近場長度Nd越大。在非聚焦掃查時，應(yīng)盡量避免在近場區(qū)內(nèi)掃查，因為在近場區(qū)內(nèi)，聲場的干涉效應(yīng)明顯，所以在此區(qū)域內(nèi)聲壓會呈現(xiàn)出多個極大極小值現(xiàn)象。圖3[21]為一個普通的圓形超聲換能器聲束中心軸線上的聲壓分布，圖中最后一個極大值點距離聲源的距離Nd即為近場長度，而超過近場長度時，聲壓隨著距離的增大而減小。綜上所述，在非聚焦掃查時，應(yīng)綜合考慮各種因素選擇合適的孔徑數(shù)。

2試驗設(shè)備與結(jié)果

2.1試驗設(shè)備

試驗采用便攜式超聲相控陣檢測儀和兩種線性陣列換能器，一號換能器共32晶片，頻率5 MHz，晶片中心距0.6 mm，晶片長度10 mm，二號換能器共128個晶片，頻率5 MHz，晶片中心距1 mm，晶片長度7 mm。掃查對象為3.04 mm厚的碳纖維復(fù)合材料層壓板試塊，試塊中預(yù)埋了雙層聚四氟乙烯薄膜制成的人工缺陷，缺陷大小為φ6 mm和φ9 mm各三個,預(yù)埋在三個不同的厚度層上(2.28 mm(近下表面)，1.52 mm(中間層)，0.76 mm(近上表面))，如圖4所示。

圖4　對比試塊人工缺陷尺寸示意

2.2試驗結(jié)果與分析

通過掃查對比試塊中的圓形人工缺陷，針對每個人工缺陷，評判其掃查軸方向和晶片排列方向的缺陷尺寸,以其中一個維度為基準(zhǔn)，選擇增益門檻值,使得C掃圖中缺陷在該維度的尺寸與理論尺寸一致，然后用這一門檻值評判另一維度C掃圖中缺陷的尺寸。通過這種評判方法，可以看到在同一增益門檻值下其掃查軸方向和晶片排列方向的缺陷尺寸關(guān)系，進(jìn)而分析缺陷在兩個方向上的尺寸與晶片尺寸以及孔徑長度的關(guān)系。

2.2.1一號陣列換能器非聚焦掃查

圖5為采用一號陣列換能器(頻率f=5 MHz，晶元長度H=10 mm，晶元中心距e=0.6 mm)非聚焦掃查的結(jié)果，從左至右依次為孔徑數(shù)N=2，A=1.2 mm;孔徑數(shù)N=6，A=3.6 mm;孔徑數(shù)N=10，A=6 mm。上排掃查的是三個φ6 mm的人工缺陷，下排掃查的是三個φ9 mm的人工缺陷，每個人工缺陷在掃查軸方向和晶片排列方向的尺寸數(shù)據(jù)記錄在表1中。

圖5　一號換能器非聚焦掃查對比試塊人工缺陷C掃結(jié)果

孔徑數(shù)?6mm人工缺陷編號尺寸(掃查軸方向×晶片排列方向)/mm?9mm人工缺陷編號尺寸(掃查軸方向×晶片排列方向)/mma110×6a411×92a210×6a512×9a310×6a613×9b19×6b411×96b29×6b512×9b39×6b613×9c19×6c412×910c29×6c512×9c39×6c613×9

由圖5清晰可見，當(dāng)孔徑數(shù)過小時，如N為2時，缺陷成像失真，已不再是規(guī)則的圓形;而隨著孔徑數(shù)增大，圖像發(fā)生畸形變形的現(xiàn)象明顯得到抑制，如當(dāng)N為10時，掃查出的缺陷不再失真。這是因為當(dāng)換能器孔徑數(shù)過小時，發(fā)射的能量不足，且由式(3)得知孔徑數(shù)小導(dǎo)致聲束直徑變大，而使得檢測目標(biāo)圖像失真，可見采用過小的換能器孔徑檢測在工業(yè)上無實際意義。從表1可以看出，除去已失真的孔徑數(shù)N=2的數(shù)據(jù)外，其余兩組數(shù)據(jù)N=6和N=10都是在晶片排列方向檢測的缺陷尺寸且與實際相符，而在掃查軸方向檢測的缺陷尺寸大于其實際的尺寸6 mm或9 mm;這是因為在晶片排列方向孔徑長度分別為A=3.6 mm和A=6 mm,小于或等于缺陷實際尺寸6 mm和9 mm，而在掃查軸方向晶元長度H為10 mm,大于缺陷的實際尺寸6 mm和9 mm。根據(jù)圖2所示，在晶片排列方向，其效果相當(dāng)于圖2(a)，在掃查軸方向，其效果相當(dāng)于圖2(b);所以當(dāng)采用同一門檻值來確定缺陷在這兩個方向上的尺寸時，會把掃查軸方向的尺寸放大而導(dǎo)致誤判。

圖6　二號換能器非聚焦掃查對比試塊人工缺陷C掃結(jié)果

2.2.2二號陣列換能器非聚焦掃查

為了進(jìn)一步驗證，又采用了二號陣列換能器(頻率f=5 MHz，晶元長度H=7 mm，晶元中心距e=1 mm)對同一個試塊的缺陷進(jìn)行了非聚焦掃查，C掃圖如圖6所示，其中N=2，A=2 mm;N=6，A=6 mm;N=9，A=9 mm;N=12，A=12 mm。上排掃查的是三個φ6 mm的人工缺陷，下排掃查的是三個φ9 mm的人工缺陷，每個人工缺陷在掃查軸方向和晶片排列方向的尺寸數(shù)據(jù)記錄在表2中。與一號陣列換能器不同，二號陣列換能器的晶元長度H為7 mm，由于受便攜式設(shè)備數(shù)據(jù)處理精度的影響，統(tǒng)計的缺陷尺寸均保留到毫米級別，所以在該誤差范圍內(nèi)，可以認(rèn)為該晶元長度與6 mm缺陷尺寸相當(dāng)，并且小于9 mm缺陷尺寸。

與圖5中的圖像顯示結(jié)果相同，在圖6中，當(dāng)孔徑數(shù)過小時，比如N=2，缺陷成像失真，已不再是規(guī)則的圓形;而隨著孔徑數(shù)逐漸增大到N=12，變形失真情況逐漸消失。在表2中，除去已失真的孔徑N=2的數(shù)據(jù)外，對于孔徑N=6，A=6 mm時，檢測的缺陷尺寸都為規(guī)則的6 mm×6 mm和9 mm×9 mm，這是因為在掃查軸和晶片排列這兩個方向上，換能器尺寸都小于或與缺陷尺寸相當(dāng)；對于孔徑N=9，A=9 mm時，檢測的缺陷尺寸在掃查軸方向不變，在晶片排列方向，φ6 mm的尺寸變大，φ9 mm的尺寸不變，這是因為孔徑長度A=9 mm遠(yuǎn)比φ6 mm大而與φ9 mm相等；對于孔徑N=12，A=12 mm時，檢測的缺陷尺寸依然是在掃查軸方向不變，而在晶片排列方向都變大，是因為孔徑長度A=12 mm比φ6 mm和φ9 mm尺寸都大。所以，當(dāng)采用同一門檻值來確定缺陷在這兩個方向上的尺寸時，因為在掃查軸方向探頭尺寸小于或與缺陷尺寸相當(dāng)，在這一方向上掃查結(jié)果與實際尺寸一致；而在晶片排列方向，當(dāng)孔徑尺寸小于或與缺陷尺寸相當(dāng)時，掃查結(jié)果與實際尺寸也是一致的。而當(dāng)孔徑數(shù)過大使得孔徑尺寸遠(yuǎn)大于缺陷尺寸時，掃查結(jié)果大于缺陷實際尺寸，再一次證實了圖2所示原理。

表2　圖6中4個C掃圖中人工缺陷的尺寸數(shù)據(jù)

2.2.3聚焦掃查與非聚焦掃查對比

圖7為采用二號陣列換能器一次激發(fā)18個晶片(孔徑N=18，A=18 mm)，左圖為非聚焦掃查，右圖為深度聚焦掃查，聚焦在試塊上表面的結(jié)果。上排掃查的是三個φ6 mm的人工缺陷，下排掃查的是三個φ9 mm的人工缺陷，每個人工缺陷在掃查軸方向和晶片排列方向的尺寸數(shù)據(jù)記錄在表3中。

由圖7和表3中數(shù)據(jù)對比可見，如果采用非聚焦掃查的形式，由于晶片排列方向孔徑長度A為18 mm遠(yuǎn)大于缺陷尺寸，使得掃查的缺陷尺寸嚴(yán)重偏大,與實際不符，與表2中的數(shù)據(jù)相比,可見孔徑長度越大，成像的缺陷尺寸偏差越大。而且，根據(jù)式(4)可算出，孔徑數(shù)為18時，近場距離Nd約為173 mm，而該試驗采用的楔塊高度僅為23 mm，所以缺陷埋深在近場區(qū)內(nèi)，由于近場區(qū)內(nèi)存在著許多聲壓極大極小值的特性，導(dǎo)致缺陷中心處回波比兩側(cè)還弱，使得一個圓形缺陷的掃查圖像如花生形狀一般，兩頭大中間小，嚴(yán)重時還可能造成存在兩個缺陷的誤判。

圖7　二號換能器掃查對比試塊人工缺陷C掃結(jié)果

掃查方式?6mm人工缺陷編號尺寸(掃查軸方向×晶片排列方向)/mm?9mm人工缺陷編號尺寸(掃查軸方向×晶片排列方向)/mma16×16a49×18非聚焦a26×16a59×18a36×15a69×17b16×6b49×9聚焦b26×6b59×9b36×6b69×9

而同為采用孔徑長度A=18 mm的聚焦掃查形式時，首先，在晶片排列方向上掃查的缺陷尺寸與實際相符;其次，當(dāng)聲束聚焦時，聚焦區(qū)域內(nèi)的近場影響可以忽略，這樣缺陷掃查的圖像就不會出現(xiàn)兩頭大中間小的形狀。所以，當(dāng)采用聚焦掃查的形式，缺陷的形狀和尺寸就不再受孔徑長度的影響，且根據(jù)式(2)得知，孔徑長度越大聚焦效果越好。在聚焦掃查的情況下，也不能單靠增加孔徑數(shù)來增強(qiáng)聚焦效果，要綜合考慮其他參數(shù)帶來的影響及硬件成本。

3結(jié)論

(1) 在非聚焦掃查時，換能器孔徑數(shù)不能過小，否則成像發(fā)生變形失真;其次，換能器晶元長度和孔徑長度不能過大于缺陷尺寸，否則會使缺陷成像尺寸偏大而導(dǎo)致誤判;另外，孔徑長度太大容易使得缺陷處于近場區(qū),導(dǎo)致缺陷中心回波比兩側(cè)弱，從而得到變形的掃查圖像。

(2) 同時采用很大的孔徑數(shù)量，在聚焦掃查的情況下，成像的缺陷尺寸與實際相符且不再受近場區(qū)影響而發(fā)生變形。

參考文獻(xiàn)：

[1]鐘志民，梅德松.超聲相控陣技術(shù)的發(fā)展及應(yīng)用[J].無損檢測，2002，24(2)：69-71.

[2]詹湘琳，李健，張宇,等.用于管道環(huán)焊縫缺陷檢測的超聲相控陣系統(tǒng)[J].儀器儀表學(xué)報，2006,27(6)：1427-1428.

[3]陳娟，祁欣，鄭新業(yè).超聲聚焦和TR測厚技術(shù)的研究[J].電子測量技術(shù)，2009，32(11)：125-128.

[4]盧超，魏云飛，徐薇.鋼軌踏面斜裂紋超聲表面波B掃成像檢測研究[J].儀器儀表學(xué)報，2010，31(10)：2272-2278.

[5]李衍.相控陣超聲檢測國際動態(tài)[J].無損檢測，2009，31(1)：56-60.

[6]DRINKWATER B W, WILCOX P D. Ultrasonic arrays for nondestructive evaluation: a review[J]. NDT & E International, 2006, 39(7): 525-541.

[7]MICHAEL M. Imaging using phased arrays[C].[S.l.]:[s.n], 2009: 276-281.

[8]ALBERT M. Ultrasonic imaging using arrays[J]. Proceedings of the IEEE, 1979, 67(4):484-495.

[9]SHAN Bao-hua, DUAN Zhong-dong, OU Jin-ping. Study of ultrasonic phased array inspection imaging technology for NDT[J]. China Welding, 2006,15(3):1-5.

[10]LUDOVIC M, BRUCE W D, PAUL D W. Ultrasonic imaging algorithms with limited transmission cycles for rapid nondestructive evaluation[J]. IEEE Transactions on Ultrasonics, Ferroelectrics, and Frequency Control, 2009,56(9):1932-1944.

[11]徐西剛，施克仁，陳以方，等.相控陣超聲無損檢測系統(tǒng)的研制[J].無損檢測，2004,26(3)：116-120.

[12]潘亮，董世運，徐濱士，等.相控陣超聲檢測技術(shù)研究與應(yīng)用概況[J].無損檢測，2013,35(5)：26-29.

[13]CAMACHO J, PARRILLA M, FRITSCH C. Grating lobes reduction by application of phase coherence factors[C]. IEEE International Ultrasonic Symposium, 2009:341-344.

[14]唐斌，汪學(xué)剛，陳客松,等.稀疏陣列空時采樣的雜波抑制的仿真研究[J].電子測量與儀器學(xué)報，2008，22(6)：12-16.

[15]姜弢，林君，陳祖斌,等.可控震源相控地震的相關(guān)檢測技術(shù)[J].儀器儀表學(xué)報，2005，26(4)：336-339.

[16]李爽，徐春廣，肖定國，等.超聲相控陣換能器幾何參數(shù)多目標(biāo)優(yōu)化數(shù)學(xué)模型[J].無損檢測，2009,31(8)：589-592.

[17]黃景興，朱政，丁能圣，等.復(fù)合材料層壓板的超聲相控陣檢測[J].無損檢測，2012,34(1)：43-45.

[18]施克仁，郭寓岷.相控陣超聲成像檢測[M]. 北京：高等教育出版社，2010.

[19]CLAY A C, WOOH S C, AZAR L. Experimental study of phased array beam steering characteristics [J]. Journal of Nondestructive Evaluation, 1999,18(2):59-71.

[20]WANG H, FANG D G, CHOW Y L. Grating lobe reduction in a phased array of limited scanning [J]. IEEE Transactions on Antennas and Propagation, 2008,56(6):1581-1586.

Quantitative Characterization of Defects of Phased Array Ultrasonic Detection in Composite Laminates

ZHANG Ji-min1, ZHOU Hui1, LIU Kui1,2, LIU Wei-ping1

(1.Aeronautical Manufacturing Technology Institute, Shanghai Aircraft Manufacturing Corporation, Shanghai 200436, China;2.State Key Laboratory for Modification of Chemical Fibers and Polymer Materials,Donghua University, Shanghai 200051, China)

Abstract：In this paper, a portable phased array ultrasonic device and two linear array transducers with different geometric parameters are utilized to detect the φ6 mm and φ9 mm defects in a carbon fiber composite laminate. Non-focusing linear scan and focusing linear scan are adopted, respectively, and C scan image is shown to study and analysis. The experiment reveals that in the case of non-focusing linear scan, the accuracy of the size of defects has a close relation with the lengths of the element and aperture. The experiment results show good agreements with theoretical analysis; but in the case of focusing linear scan, the accuracy of the defect size is not affected by the overlarge aperture.

Key words:Phased array ultrasonic; Array transducer; Quantitative dimension

中圖分類號：TG115.28

文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

文章編號：1000-6656(2016)01-0020-06

DOI:10.11973/wsjc201601006

作者簡介：張繼敏(1988-),男,助理工程師,碩士,主要從事民機(jī)復(fù)合材料零件無損檢測技術(shù)研究工作。

基金項目：纖維材料改性國家重點實驗室資助課題(LK1525)

收稿日期：2015-06-08