脉冲压缩技术在高温锻件电磁超声检测中的应用

针对脉冲压缩技术应用于电磁超声检测时，检测系统频谱特性与调制信号带宽不匹配，导致脉冲压缩效果下降的问题，建立了电磁超声检测过程的场路耦合分析有限元模型，比较线性调频(LFM),Barker, LFM+Barker和调幅线性调频(AMLFM)+Barker共4种调制信号对脉冲压缩效果的影响。以高温锻件平底孔缺陷螺旋线圈电磁超声检测为例，对比和验证了同时宽的4种调制信号脉冲压缩技术的应用效果。研究结果表明：采用Barker信号激励时，获得的脉压信号主瓣信噪比最高，但由于时频积较小，空间分辨率差；采用LFM信号激励时，高温锻件中高频成分超声波衰减愈加严重，造成主瓣信噪比下降和波包宽度变大等问题；采用AMLFM+Barker激励时，由于子函数加窗导致主瓣宽度有所增加；基于LFM+Barker复合调制信号的脉冲压缩技术兼具高主瓣信噪比和高空间分辨率的优点。该研究可以为高温环境下铸锻件超声检测提供解决方法。