聚焦换能器的研制和在超声特征成像中的应用

为了提高对层状复合金属材料缺陷的成像分辨率，需要用高灵敏度的聚焦换能器。针对我们研制的（F-Scan）全自动超声特征成像系统，用钛酸铅做压电晶片，不同颗粒度的钨粉做声透镜和背衬的主要材料，研制了主频为10～20MHz宽带窄脉冲聚焦换能器，并用光学法拍摄了主频为10MHz的换能器的超声波声场在水中的聚焦过程及焦斑大小。在对层状复合金属材料检测时，缺陷的成像分辨率达0．5mm。

CFRP夹层结构超声特征成像检测

采用便携式超声特征成像检测系统全波列采集检测信号,通过对缺陷特征信号的提取和重构,实现自动识别,可适用于曲面等不规则面的检测,定量精度达到0.1 mm。实验结果表明低频窄带超声换能器能够减小铜网对声波的衰减和畸变,超声特征成像层析成像方法可以对表面铜网结构CFRP泡沫夹层中分层、冲击和脱粘缺陷进行识别并精确定位和定量。检测方法快捷准确、重复性好、可靠性高。

基于超声特征成像技术的铝硅热障涂层脱粘缺陷检测

基于超声特征扫描成像检测技术,提取铝硅热障涂层与基体粘接面的超声反射波参数,利用相位特征和幅值特征来判断缺陷,判断热障涂层与基体结合面是否脱粘。试验样品的涂层厚度为0.5mm,基体厚度为1.5mm。通过人工方法在粘接面处制作人工脱粘缺陷。成像结果表明:结合面脱粘处的回波与正常位置的回波相比,不仅回波幅值增大,相位也发生明显变化;通过相位特征和幅值特征能够准确判断出缺陷并进行成像。最后,通过金相试验验证了超声特征成像技术检测热障涂层粘接的准确性与直观性。

镍-玻璃纤维复合层超声特征成像检测

对直升机旋翼前缘的镍-玻璃纤维复合层进行超声检测方法研究。分析镍-玻璃纤维复合层缺陷特征及缺陷识别方法;针对薄壁曲面构件的检测需求,采用便携式超声特征扫描成像方法和接触式聚焦方法,完成曲面旋翼前缘的扫描成像检测;利用超声特征扫描成像系统对检测信号进行全波列采集,并用幅值特征和频谱分析等方法对复合层脱粘缺陷进行分析和处理,实现高精度的缺陷显示和评价。

甲状腺髓样癌的超声成像特征分析

本文研究甲状腺髓样癌的超声成像特征。方法:本次研究时间为2018年1月到2020年11月。研究对象为我院收取的60例甲状腺髓样癌疑似患者。患者均经过活检病理诊断确诊,经病理诊断后确诊甲状腺髓样癌患者30例,良性结节患者数量30例。对患者使用超声进行检测。收集不同检测方法的准确度、特异度、灵敏度以及超声成像特征。结果:患者超声检查准确度为:57/60(95.00%);特异度为:28/30(93.33%);灵敏度为:29/30(96.67%)。与良性病变患者相比,甲状腺髓样癌患者结节形状更加不规则,边界更加不清晰,血流分布密集,颈部淋巴结多数发生转移。结论:在针对甲状腺髓样癌的诊断工作中,患者超声影像特征与良性病变存在较大差异,通过超声技术进行检查能够有效的诊断出患者的病情,应当在实际的诊断工作中积极推广使用。

基于希尔伯特变换的铝/铝胶接结构缺陷尺寸的超声测量

采用5 MHz和10 MHz的聚焦探头对胶接铝板进行超声水浸特征成像检测,以及对扫查数据进行Hilbert(希尔伯特)变换后的特征成像,测量了变换前后的人工脱粘缺陷尺寸,并比较了测量精度。试验结果表明:10 MHz探头检测结果比5 MHz探头的检测结果更好;对粘接层下界面成像与底波成像以及粘接层上界面成像进行对比,脱粘缺陷的检出率更高;10 MHz扫查特征成像经Hilbert变换可得到更好的成像结果,人工缺陷尺寸的测量精度进一步提高,测量结果相比实际缺陷尺寸的误差不大于5%。超声特征成像对铝板胶接层有很好的检出效果。

探讨甲状腺癌超声成像特征与颈部淋巴结转移的相关性

目的研究甲状腺癌患者结节二维超声及超声造影特征与颈部淋巴结转移的相关性。方法将我院(2020年5月~2021年5月)收录的131例患者作为研究对象,术前均行二维超声及超声造影检查,观察患者结节的二维及超声造影特征,根据病理结果将其分为对照组(非转移)与观察组(转移),分析结节二维及超声造影特征与颈部淋巴结转移的相关性。结果观察组的形态、边界、钙化、晕环以及回声情况与对照组对比有统计学差异(P<0.05)。观察组的PI(峰值强度)水平较对照组更高,对比有统计学差异(P<0.05),而TTP(达峰时间)与AUC(曲线下面积)对比无统计学差异(P>0.05)。结论通过对甲状腺癌超声成像及超声造影特征研究,可能会对颈部淋巴结转移的发生情况做出有效预判,从而为手术治疗方案的实施提供参考,值得临床推广。

毛面球墨铸铁件的专用超声换能器制作及成像检测

针对球墨铸铁件的特点,专门制作了曲面水浸聚焦探头,对探头性能进行了测试,利用超声特征成像系统,对球墨铸铁件进行了超声成像检测研究。实验证实:探头的聚焦特性对缺陷的检出有很大的影响;此聚焦探头对球墨铸铁件缺陷的检出有很好的应用,有利于缺陷的检出。

高频水浸聚焦换能器的研制

超声特征扫描成像检测技术是新技术,此技术可以很好地对复合材料构件的质量进行准确的评价,而超声成像检测的关键是专用换能器能够正确提取复合材料内部的检测信息,因此,研制出一种性能好的高频水浸聚焦换能器是复合材料检测的重中之重。通过实验表明,自制的换能器能够有效地应用于复合材料的检测,完全达到准确评价复合材料构件质量的目的。