高聲衰減介質(zhì)會(huì)導(dǎo)致超聲檢測(cè)信號(hào)信噪比嚴(yán)重降低，影響大厚度介質(zhì)的探傷能力。在超聲設(shè)備峰值功率受限的情況下，使用編碼激勵(lì)的脈沖壓縮技術(shù)可以增強(qiáng)回波信號(hào)的軸向分辨率、提高信噪比。然而對(duì)于高聲衰減材料的檢測(cè)，因?yàn)橐李l率衰減的原因，衰減后回波與發(fā)射波形相關(guān)度降低，導(dǎo)致脈沖壓縮效果降低。
　　為提高編碼激勵(lì)方法檢測(cè)高聲衰減介質(zhì)的能力，中國(guó)科學(xué)院聲學(xué)研究所超聲技術(shù)中心博士生王強(qiáng)及其導(dǎo)師毛捷等人提出了一種基于衰減匹配的超聲編碼檢測(cè)方法。
　　相關(guān)研究成果近期發(fā)表于國(guó)際學(xué)術(shù)期刊Japanese Journal of Applied Physics。
　　研究人員采用線性調(diào)頻信號(hào)作為編碼激勵(lì)信號(hào)，理論分析中忽略衰減響應(yīng)的頻散項(xiàng)，并假設(shè)換能器響應(yīng)為實(shí)對(duì)稱高斯信號(hào)，將編碼激勵(lì)脈沖壓縮后的峰值功率表示為頻域積分的形式，因?yàn)榻橘|(zhì)的高聲衰減作用使高斯信號(hào)的載頻向低頻處漂移，所以可根據(jù)頻偏值修正編碼激勵(lì)的中心頻率，使脈沖壓縮后的主要能量集中于頻偏值附近從而獲得更高的信噪比增益。
　　仿真與實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，介質(zhì)的衰減系數(shù)越大，基于衰減匹配的編碼激勵(lì)方法相較于傳統(tǒng)編碼激勵(lì)方法的信噪比增益更大，同時(shí)，衰減匹配后的軸向分辨率對(duì)編碼信號(hào)帶寬的利用率更高。所以該方法在高衰減介質(zhì)檢測(cè)中具有較好的應(yīng)用前景。
　　該項(xiàng)研究受到中科院創(chuàng)新基金項(xiàng)目（CXJJ-16Z220）資助。
　　論文鏈接
　　圖1 發(fā)射信號(hào)與接收信號(hào)的頻偏示意圖。陰影部分為脈沖壓縮的積分區(qū)域（圖/中科院聲學(xué)所）
　　圖2 傳統(tǒng)編碼激勵(lì)方法（左）與衰減匹配編碼激勵(lì)方法（右）信噪比增益曲線（圖/中科院聲學(xué)所）