CN108369214A

CN108369214A - 超声波检测物体的方法

Info

Publication number: CN108369214A
Application number: CN201680071725.7A
Authority: CN
Inventors: H·斯道比格利亚; P·波米尔
Original assignee: Constellium France SAS
Current assignee: Constellium Issoire SAS
Priority date: 2015-12-07
Filing date: 2016-12-02
Publication date: 2018-08-03
Also published as: WO2017098117A1; EP3387422A1; FR3044770A1; US20180372688A1

Abstract

本发明涉及一种超声波检测物体的方法，其中将包括多个基本换能器的多元件超声波探头应用于物体。该方法包括：连续激活基本换能器，使得当激活时每个换能器向所述物体发射入射超声波；在每次激活基本换能器之后，通过多个基本换能器采集代表在所述物体中传播超声波过程中被所述物体反射的波的探测信号。所述物体被分成称为网格点的点。随后使用每个采集的探测信号在每个网格点处计算代表反射入射超声波的物体的参数。该方法包括在该计算过程中从探头的基本换能器中选择一组换能器。

Description

超声波检测物体的方法

技术领域

本发明的技术领域为通过超声波无损检测物体，特别是机械零件。特别地，本发明适用于探测零件或结构中的缺陷。

背景技术

超声波可用于在医疗领域和工业领域进行无损检测(nondestructif)。工业上的一个已知的应用为检测物体的完整性或质量，以便探测缺陷。所用的主要方法为超声检测，其原理为将探头放置在物体表面，所述探头从该表面发射超声波脉冲。在它在物体中传播的过程中，超声波与物体中存在的任何缺陷相互作用。当声波碰到缺陷时，形成反射波，引起回声的出现，所述回声可在物体的表面探测到，并可用于测定物体中一个或数个缺陷的位置。

目前，通常使用由并列布置的基本换能器(transducteur élémentaire)以一维或二维布置形成的所谓的多元件探头的探头。每个基本换能器由能够产生和/或探测超声波的压电材料形成，所述的超声波的频率通常为100kHz至50MHz。于是每个基本换能器可用作发送器和接收器。

当检测一个物体时，多元件探头中的每个基本换能器依次激活以便形成发射器。每当激活基本换能器时，探头的基本换能器用作探测器以探测来自物体的回声。如果所述探头包含N个基础换能器，则每当这些基本换能器中的一个被激活时，可收集到N个探测的信号。依次激活探头的N个换能器之后，可收集到N²个探测信号，每个探测信号对应于一个发送器/检测器对。已开发了算法以由这些探测信号确定物体中一个或数个缺陷的位置。

现在这类检测是可操作的。然而，当所述探头用于与待检测的物体(特别是金属物体)接触时，该检测受所谓的死区的区域的影响，所述死区从探头施用的物体的表面延伸出浅深度，其中检测的质量不是最优的。而且，目前，还认为多元件探头并不完全适用于在物体浅深度或物体厚度的前数毫米处进行的质量检测。

发明人已尝试通过改善所获得的结果的质量来解决该问题，特别是在物体深度的前数毫米或厘米处。

发明内容

本发明的第一个目的为检测物体(特别是工业物体)的方法，所述方法包括以下步骤：

a)应用多元件探头面向所述物体，所述探头包含多个基本换能器，每个基本换能器能够向所述物体发射超声波和/或探测所述物体中反射的超声波；

b)激活所述基本换能器中的一个(其被称为发射换能器)，使得它向所述物体发射称为入射波的超声波；

c)通过所述基本换能器中的数个(其被称为探测换能器)采集代表在所述物体中传播的入射波的作用下在物体中反射的波的探测信号，每个探测信号与所述发射换能器相关联并与所述探测换能器中的一个相关联；

d)通过依次激活探头的若干个基本换能器重复步骤b)和c)，以便采集与不同的发射换能器相关联的探测信号；

e)从在每个步骤c)中采集的探测信号开始，在称为网格点的若干点处建立物体的网格，并且在每个网格点计算表示物体在所述网格点处反射入射波的能力的参数。

所述方法特征在于，步骤e)包含以下子步骤：

i)对于至少一个网格点，选择少于形成多元件探头的基本换能器的数量的发射基本换能器的数量；

ii)用与如此选择的发射换能器相关联的探测信号来计算在所述网格点处的所述参数。

优选地，子步骤i)和ii)用于每个网格点，或在距离多元件探头的深度小于预定的“极限”深度处的每个网格点。

优选地，在子步骤ii)的过程中，仅用通过子步骤i)过程中选择的换能器探测的探测信号计算在所述网格点的参数。

该方法可单独或以任何技术上可行的组合包含任何一个以下特征：

-所述物体为金属物体，特别是用于航空应用中。其可为平行六面体形状的板或圆柱体，或者其可具有能与所述多元件探头接触放置的任何其他形状。本发明特别适用于这样的材料，其中通过所述基本换能器发射的超声波的速度大于5000m.s^-1，特别是5000至7000m.s^-1。

-在步骤i)过程中，为所述网格点选择的基本换能器的数量取决于所述点相对于所述多元件探头的深度。该深度对应于所述点与多元件探头之间的距离。

-在步骤i)过程中，为所述网格点选择的基本换能器的数量取决于物体中先前测定的目的区域的平均深度。

-极限发射角被定义为发射换能器的主发射波瓣(lobe)的函数。这种波瓣存在于所述发射换能器发射的超声波的振幅的角分布中。极限发射角可以通过计算所述物体中的波的速度与波的频率与换能器的尺寸的乘积之间的比来确定，所述比例对应于该极限发射角的切线。

-多元件探头确定基本换能器延伸的探测平面。在子步骤i)中选择的换能器包括在为每个网格点定义的称为选择锥形的锥形中，该选择锥形：

·在对应于所述网格点的顶点和所述探测平面之间延伸，其中半角对应于所述极限发射角；

·具有将所述顶点连接到探测平面的高度，该高度垂直于所述探测平面。

-多元件探头确定对应于两个相邻基本换能器的中心之间的距离的间距。在子步骤i)过程中，通过以下步骤对于一个网格点或者甚至每个网格点进行选择：

·估算与基本换能器相关联的极限发射角；

·确定所述网格点相对于探头的深度；

·确定最靠近所述点的基本换能器，称为近端换能器；

·计算所述发射角的切线与所述深度的乘积；

·通过用所述计算的乘积除以所述多元件探头的所述间距来确定围绕所述近端换能器选择的基本换能器的数量。

-步骤e)包含以下子步骤：

·对于每个网格点，测定由发射换能器发射然后在被探测换能器探测到之前在所述点被反射的入射波的路径时间，所述发射和探测换能器形成与所述路径时间相关联的发射器/探测器对；

·对于每个网格点，对与发射换能器/接受换能器对相关联的每个探测信号的振幅和与相同的发射器/探测器对相关联的所述路径时间求和，以便获得该点的所谓的累积振幅；

·在每个网格点处获得的累积振幅代表所述物体在所述点处反射入射波的能力。

-所述方法包含步骤f)以定位物体中的缺陷，其从步骤e)过程中在每个点处测定的参数开始，特别地其从使用在步骤e)中计算的每个参数形成的图像开始。

-在每个网格点，存在距离多元件探头的深度，子步骤i)和ii)用于多个深度小于极限深度、小于2cm或甚至小于1cm的网格点。

-多元件探头与物体的所述表面接触应用，耦合流体薄层(特别是凝胶或液体形式)可介入在所述探头和所述物体的表面之间，以便改善在每个基本换能器与物体之间的超声波的传输。

本发明的第二个目的为包含执行本申请中所述的方法的指令的信息记录载体，这些指令通过微处理器来执行。

本发明的第三个目的为含有多个基本换能器的多元件超声探头，每个基本换能器能够发射和/或探测超声波，所述探头的特征在于其包含能够进行本申请中所述的方法的计算机(例如微处理器)。

在阅读下文中参照附图给出的实施例的详细说明之后将更好地理解本发明。

附图

图1A代表在物体中传播的由多元件探头的基本换能器发射的超声波。图1B代表由物体中的缺陷反射的超声波，其传播至多元件探头的基本换能器。图1C阐明由两个相邻的基本换能器探测到的两个信号，每个信号代表根据图1B所述的反射波的探测。图1D示出多元件探头的两个相邻的换能器，这些换能器确定了所述探头的间距。

图2代表现有技术的检测物体的方法中的主要步骤。

图3A和3B示出物体中两个分别位于距离多元件探头的深度等于10mm和3mm处的缺陷的图像。灰度级的比例尺以水平条的形式表示。

图4A和4B示出基本换能器的发射图，该图包括一个主波瓣和两个副波瓣。这些图代表一种构造，其中对于在不同网格点处被网格化的物体，所述物体的网格点并不位于基本换能器的主波瓣中。

图5A代表与物体的网格点相关联的选择锥形，其中所述网格点在所述网格点所在的第一发射波瓣中面向所述多元件探头的基本换能器。

图5B代表与物体的不同网格点相关联的选择锥形，所述不同的网格点分布在不同的深度。

图6代表本发明的方法中的主要步骤，

图7A和7B为分别使用和不使用的本发明的方法获得的图像。灰度级的比例尺以水平条的形式表示。

具体实施方式

图1A和1B代表多元件超声探头1，其包含N个并列式放置的基本换能器1₁至1_N，这些基本换能器1₁至1_N在称为探测平面P₁的平面中沿着方向D延伸。每个基本换能器包含能够发射或探测超声波的压电材料。将探头应用在物体2上，以便检测该物体。在该实施例中，所检测的物体为由第一材料(例如铝合金)形成的板，所述板可包含缺陷3(在该情况下为气腔)。该检测的目的为探测和定位缺陷3。在其他应用中，所述缺陷可为腐蚀的存在、孔隙度的局部变化或者一般来说为任何引起物体中的声阻抗的变化的局部异常。因此，通常，所述物体为任何意图用于工业用途的物体。特别地，其为金属物体。

基本换能器1_i中的一个(称为发射换能器)可被激活，以便发射称为入射波的超声波10，其在所述物体2中传播。如现有技术中所示，该入射波10的频率f可为100kHz至50MHz。优选地，该频率f为1至15MHz。在该实施例中，所述频率等于5MHz。

如果在物体中存在缺陷，则形成反射超声波12并以与发射波10相同的频率f通过物体传播。该反射波12形成在缺陷的界面处。这是由于在该界面处声阻抗的局部变化。反射波12向多元件探头1传播，然后可以被多个称为探测换能器的基本换能器1_j探测，所述探测换能器包括发射入射波10的基本换能器1_i。在该实施例中存在N＝64个基本换能器。反射波12被N个基本换能器探测，各自形成探测信号S_(i,j)，指标i表示发射换能器以及指标j表示探测换能器。

图1C代表分别被两个相邻的换能器1_(j)和1_(j-1)探测的信号S_(i,j)和S_(i,j-1)，它们为时间的函数。对于这些信号的每一个，反射波12的探测表现出振幅或探测图形的特性变化，这就形成缺陷的标记(signature)。这两个信号之间的标记的时间偏移是由于缺陷3和每个探测换能器之间的反射波12的路径时间或飞行时间。

图1D代表两个相邻的换能器1_n、1_n-1。这些换能器具有沿着多元件探头1的换能器全部排成直线的方向D的尺寸a，在这种情况下其对应于宽度。多元件探头1的换能器由换能器间距离e隔开。尺寸a与换能器间距离e的总和形成多元件探头1的间距Δ。该间距Δ对应于两个相邻的基本换能器的中心之间的距离或对应于两个相邻的换能器之间边缘到边缘的距离。

多元件探头1优选与物体接触应用,并支承在所述物体的称为支承面的表面上。这并不排除可能存在介入多元件探头1与所述物体2之间的耦合流体，特别是凝胶或液体的形式，以便改善超声波在每个基本换能器与物体之间的传输，无论在入射波或反射波的情况下。

现在，我们将描述检测物体的传统方法，参照图2。该方法被称为FMC-TFM(全矩阵捕捉-总调焦方法)。

在第一施用步骤100中，探头1面对所述物体2应用，并优选与物体的一个面接触，或与放在物体上的垫片接触。

在采集步骤120中，各个换能器1_i依次激活，然后变成发射换能器。当换能器1_i被激活，获得被多元件探头1的N个换能器探测的探测信号S_i,j。另外，每次激活换能器1_i，获得N个探测信号S_i,j。N个基本换能器1₁...1_N被连续激活之后，存在N²个探测信号S_i,j，各自对应于发射器1_i-探测器1_j对。

在步骤140中，分析的物体2使用包括K个网格点M_k的网格离散化，其中1≤k≤K。例如，指标k代表物体中的网格点M_k的坐标。在每个网格点M_k，可计算在发射换能器1与点M_k之间传播然后在该点与接收换能器1_j之间传播的具有频率f的声波的路径时间根据先前提及的N²个发射器/探测器对，可获得各个网格点M_k的路径时间。然后可由各个网格点M_k形成矩阵T^k，其中该矩阵的尺寸为(N,N)。计算各个路径时间的该步骤可在采集步骤120之后或之前进行。各个路径时间对应于在发射换能器10_i发射入射波10之后反射的波12达到探测换能器10_j的时间，发射入射波的时间对应于时间t＝0。

称为调焦步骤的下一个步骤160包括对于每个网格点M_k，在各个时间或者位于该时间附近的时间间隔内对信号S_i,j的振幅进行求和。然后对于每个网格点M_k在各个时间计算各个信号S_i,j的振幅的和(称为相干和A(k)(或累积振幅))，使得：

该相干和反映了所述物体在各个网格点M_k的反射能力。反射能力意指代表由在物体中传播的入射波形成反射波的能力的参数。

在整理分析步骤180过程中，集合与不同的网格点M_k相关联的振幅，以形成代表物体中累积振幅A(k)的空间分布的矩阵A。该矩阵可通过将色标分配至各个累积振幅A(k)上以重现图像I的形式表示。该方法可用于探测物体2中缺陷3的存在并确定它们的位置。

多元件探头1还包含能够处理换能器1_j探测的每个探测信号S_i,j的计算单元或处理器20，例如微处理器。特别地，处理器为连接到可编程存储器22的微处理器，在可编程存储器22中存储指令序列以执行本说明书中描述的波谱处理操作和计算。这些指令可以保存在可由处理器读取的记录载体上，记录载体为硬盘类型或者CDROM或其他类型的存储器。该处理器可与显示单元24，例如屏幕相连。

图3A和3B表示利用连接到由M2M公司销售的“Gekko”型便携式电子采集系统的多元件超声波探头获得的图像。特别地，该探头具有64个基本换能器，其频率为5MHz，沿着方向D排列的宽度a等于0.8mm，两个相邻换能器之间的距离e等于0.2mm。

图3A和3B对应于一块铝板的检测结果，该铝板分别在与探头1所放置接触的支承面相距10mm深度和3mm深度处包括0.8mm直径的气腔3。该气腔通过在铝板上形成底部扁平的孔而获得。

在这两个图像上探测到缺陷3，但由于信噪比更好，它在深度处(图3A)时更清晰。当它处于较浅的深度时(图3B)，信噪比中等。因此，存在位于较浅深度的缺陷不能被正确识别的风险。

发明人已经在这个问题与基本换能器的发射图之间建立了联系。压电换能器的声波发射不是各向同性的。声压场具有一个主波瓣10_p和若干个副波瓣10s，如图4A和4B所示。换句话说，换能器发射的声波的振幅具有一个主波瓣和一个或多个副波瓣的空间分布。

随着距离多元件探头的深度减小，主波瓣的厚度减小。因此，如图4A所示，网格点M_k可位于一个基本换能器的主波瓣之内，但也可位于探头的另一个基本换能器的主波瓣之外，如图4B所示。

极限发射角θ可分配给每个换能器，该角限定了前述的主波瓣。例如，通过确定主波瓣每侧的第一局部最小值的位置来定义该极限发射角。图4A和4B示出了这类极限发射角。相反地，如图5A所示，称为选择锥形的半角等于θ的锥形Ω_k可与所述物体2的每个网格点M_k相关联，该选择锥形Ω_k限定基本换能器在所述点M_k所在的主波瓣中。于是，本发明的基本原理之一是在探头的基本换能器中选择那些其中点M_k位于主波瓣10_p中的换能器。

极限发射角θ被认为是已知的，例如基于初步实验测试、制造商数据或理论计算。在该实施例中，假定该角度θ是这样的：

其中

-f代表所述物体2中发射的波10的频率；

-a代表沿换能器延伸的方向D的每个基本换能器的尺寸，参照图1D所述；

-c代表物体中发射的波的频率处的物体中的超声波的速度；

优选地，本发明适用于由超声波的速度c在5000和7000m.s^-1之间的材料制成的物体。每个基本换能器的尺寸a通常为0.5mm至2mm。

由于为铝板(c＝6200m.s^-1)、频率f为5MHz并且尺寸a等于0.8mm，我们得到tan(θ)≈1.5。这对应于极限发射角θ等于约57°。

在该实施例中，假设对于多元件探头1的所有基本换能器，极限发射角θ是相同的。

在每个网格点M_k处，可确定最接近所述点的称为近端换能器1_p的换能器。距离多元件探头1的深度z_k也可与每个网格点M_k相关联，对应于所述点和多元件探头1之间的最短距离。换能器的选择包括确定在近端换能器1_p的每侧上延伸的基本换能器1_1s...1_s的数量S，使得网格点M_k位于如此选择的每个换能器的主波瓣10_p中。该选择可以针对物体的全部或一些网格点M_k进行。

如图5A中所示，选择锥形Ω_k可与每个网格点M_k相关联，该选择锥形Ω_k的顶点对应于点M_k并且半开口角对应于极限发射角θ。该锥形具有垂直于换能器延伸的平面P₁的高度h。该高度穿过近端换能器1_p。S个选择的换能器1_1s...1_s是在选择锥形内延伸的那些。这些换能器在图5A上示为灰色。值得注意的是，存在对应于每个网格点M_k的不同的选择锥形Ω_k。所选换能器形成一个选择组G_s，由图5A和5B中的一个花括号表示。

在图5A中所示的一维探头的情况下，所选择的换能器的数量S为

在该实施例中，根据(2)得到tan(θ)，因此：

其中：

-z_k代表物体中网格点M_k的深度；

-f代表在物体中发射的波的发射频率；

-a代表每个基本换能器的宽度，在这种情况下等于0.8mm；

-e代表两个相邻换能器的距离，在这种情况下等于0.2mm；

-加和a+e对应于如上所定义的多元件探头的间距Δ，在这种情况下等于1mm。

因此，所选择的换能器的数量S可为：

α为换算系数，即为0<α≤1。优选0.8<α≤1，使得所选择的换能器的数量最大化，以改善重现质量。

所述物体2中的超声波的速度c取决于制造所述物体的材料的种类。该速度c也优选在正在考查的所述物体上评估。例如，当所述物体是具有已知厚度的板时，由换能器发射的超声波的速度可以通过将探头与板的表面接触并分析对应于由相反面反射的波的探测信号来确定。

与现有技术不同，如上所述，该检测方法在用于计算与每个点M_k相关联的加权和A(k)的步骤中包括待考虑的发射换能器的选择，如前所述。加权总和的计算仅基于所选择的换能器激活之后探测到的信号进行，这些选择的换能器包含在与点M_k相关联的选择锥形Ω_k内。因此，使用对应于不同的发射器/探测器对的探测信号S_i,j来进行从一个网格点到另一个网格点的加权和A(k)。

如图5B中所示，由与网格点相关联的选择锥形限定的换能器的数量S，取决于该网格点的深度z_k。当深度z_k小于极限深度z_l时，所选换能器的数量S小于探头中换能器的数量N。于是，本发明的效果是在计算加权和A(k)时，通过仅考虑包括在选择锥形中的发射器或甚至探测器减少待考虑的发射器/探测器对的数量。这与偏见观点相反，根据该偏见观点，随着发射器-探测器数量的增加，测量质量将得到改善。

除了所述极限深度z_l之外，选择锥形Ω_k包括多元件探头中的所有换能器，并且本发明对位于该极限深度之外的网格点处的计算没有影响。使用方程(5)并考虑S＝N获得该极限深度，即：

因此

由于N＝64，Δ＝(a+e)＝1mm且tan(θ)＝2.48，则我们得到z_l≈5mm。因此，本发明特别适用于位于探头放置在其上的支承面和物体的前5毫米之间的所述物体的部分。通常，极限深度z_l通常小于3cm，或者甚至2cm，或者甚至1cm。

现在参考图6，我们描述本发明的方法中的主要步骤。步骤100、120和140与参照图2描述的步骤类似。计算步骤160包括：

-选择每个网格点M_k的基本换能器组G_s的子步骤160a，所述基本换能器组包括位于与所述网格点相关联的选择锥形Ω_k内的换能器，该锥形取决于该点的深度z_k和极限发射角度θ。

-仅考虑在步骤160a中选择的换能器已被激活之后探测到的信号S_i,j的计算子步骤160b。换言之，步骤160b仅考虑对应于其中发射器或甚至探测器是所选换能器之一的发射器/探测器对的探测信号S_i,j。

根据一个实施方案，子步骤160b仅考虑由步骤160a过程中选择的换能器探测到的信号。如此，在每个网格点M_k处计算的累积振幅A(k)为：

根据另一个实施方案，子步骤160b考虑由形成探头1的元件的所有换能器探测的信号。如此，在每个网格点M_k处计算的累积振幅A(k)为：

根据一个变体，换能器的数量S是预先确定的，并且不管网格点M_k的深度z_k如何均可适用。它小于形成探头1的基本换能器的数量N。选择的换能器的数量可以通过考虑物体的目标区域ROI来确定，其中需要增加检测精度。通过考虑目标区域中存在的网格点的平均深度z_R0I进行选择。该目标区域可以基于初步检测或者，参照图2所述，通过使用现有技术的方法来确定。

选择步骤160a可以应用于所有或一些网格点M_k。当这些点位于距离探头1的深度z_k小于上述极限深度z_l时，基于小于构成多元件探头的转换器数量N的发射换能器数量S来计算累积振幅。

通过检测参照图3B描述的物体进行比较测试，所述物体包括位于3mm深度处的缺陷。首先，参考图2所述使用现有技术的方法。然后，如图6所示，通过在每个网格点处选择16个基本换能器，使用根据本发明的方法。图7A和7B分别示出使用本发明和现有技术获得的结果。可以看出，图7A比图7B更少的噪声，这证实了本发明的效果。

虽然参照其中换能器直线延伸的一维探头描述，但是本发明也适用于二维探头，例如矩阵探头，其中换能器以矩阵形式分布在探测平面P₁上。

此外，已描述本发明用于确定工业部件，特别是铝板中的缺陷。该应用不是限制性的，并且本发明也适用于与工业物体探测相关的其他类型应用中的异常的探测。

Claims

1.检测用于工业目的的物体(2)的方法，其包括以下步骤：

a)应用多元件探头(1)面向所述物体(2)，所述探头包含多个基本换能器(1₁...1_n)，每个基本换能器能够向所述物体发射超声波和/或探测所述物体中反射的超声波(12)；

b)激活所述基本换能器中的被称为发射换能器的一个基本换能器(1_i)，使得它向所述物体发射称为入射波(10)的超声波；

c)通过所述基本换能器中的被称为探测换能器的数个基本换能器(1_j)采集代表物体在所述入射波的作用下反射的波(12)的探测信号(S_i,j)，每个探测信号与所述发射换能器(1_i)相关联并与所述探测换能器中的一个(1_j)相关联；

d)通过依次激活探头的若干个基本换能器重复步骤b)和c)，以便采集与不同的发射换能器(1_i)相关联的探测信号(S_i,j)；

e)从在每个步骤c)中采集的探测信号(S_i,j)开始，在若干点(M_k)处建立物体的网格，并且在每个网格点(M_k)计算表示物体在所述网格点处反射入射波的能力的参数(A(k))；

所述方法特征在于，

○步骤e)包含以下子步骤：

i)对于至少一个网格点(M_k)，选择少于形成所述多元件探头(1)的基本换能器的数量(N)的发射换能器(1_1s...1_s)的数量(S)；

ii)用与如此选择的发射换能器(1_1s...1_s)相关联的探测信号(S_i,j)来计算在所述网格点(M_k)处的所述参数(A(k))；

○多元件探头确定对应于两个相邻基本换能器(1_n,1_n-1)的中心之间的距离的间距(Δ),并且在子步骤i)中，通过以下步骤对于每一个网格点M_k进行选择：

-估算与基本换能器(1₁)相关联的极限发射角(θ)，所述极限发射(θ)限定基本换能器(1₁)的声压场中的主波瓣(10_p)；

-确定所述点相对于多元件探头的深度(z_k)；

-确定最靠近所述点的基本换能器(1_p)，称为近端换能器；

-计算所述极限发射角(θ)的切线与所述深度(z_k)的乘积；

-通过用所述乘积除以所述多元件探头(1)的所述间距(Δ)来确定围绕所述近端换能器选择的基本换能器的数量(S)。

2.根据权利要求1的方法，其中对于所述网格点(M_k)，步骤i)中所选的发射换能器的数量(S)取决于所述点相对于多元件探头(1)的深度(z_k)，所述深度对应于所述网格点与所述多元件探头之间的距离。

3.根据前述权利要求的检测方法，其中对于物体的每个网格点(M_k)进行子步骤i)和ii)。

4.根据前述权利要求中任一项的检测方法，其中在子步骤i)中，该选择是作为发射换能器(1_i)发射入射波(10)的极限发射角(θ)的函数而进行的。

5.根据权利要求4的方法，其中所述极限发射角(θ)定义为发射换能器(1_i)的主波瓣(10_p)的函数。

6.根据权利要求4或5中任一项的检测方法，其中多元件探头(1)确定基本换能器(1₁...1_N)延伸的探测平面(P_i)，子步骤i)中选择的换能器包含在为每个网格点(M_k)定义的称为选择锥形(Ω_k)的锥形中，该选择锥形：

-在对应于所述网格点(M_k)的顶点和所述探测平面之间延伸，其中半角对应于所述极限发射角(θ)；

-具有将所述顶点连接到探测平面(P₁)的高度(h)，该高度垂直于所述探测平面。

7.根据前述权利要求中任一项的检测方法，其中步骤e)包含以下子步骤：

-对于每个网格点(M_k)，测定由发射换能器(1_i)发射然后在被探测换能器(1_j)探测到之前在所述点(M_k)被反射的入射波的路径时间所述发射和探测换能器形成与所述路径时间相关联的发射器/探测器对；

-对于每个网格点(M_k)，对与发射换能器/探测换能器对相关联的每个探测信号(S_i,j)的振幅和与相同的发射器/探测器对相关联的所述路径时间求和，以便获得所谓的累积振幅(A(k)),所述累积振幅为：

在每个网格点(M_k)处获得的累积振幅(A(k))代表所述物体在所述点处反射入射波的能力。

8.根据前述权利要求中任一项的检测方法，其包含由步骤e)中在每个点处确定的参数(A(k))确定物体中的缺陷的位置的步骤f)。

9.根据前述权利要求中任一项的检测方法，其中所述多元件探头(1)与所述物体(10)接触放置。

10.根据权利要求9的检测方法，其中耦合液体或凝胶介入在所述探头和所述物体之间，以便改善在每个换能器与物体之间的超声波的传输。

11.根据前述权利要求中任一项的检测方法，其中通过每个基本换能器发射的超声波在物体中的速度为5000至7000m.s^-1。

12.根据前述权利要求中任一项的检测方法，其中在每个网格点，存在距离多元件探头(1)的深度(z_k)，并且其中步骤e)的子步骤i)和ii)用于多个深度小于2cm或小于1cm的网格点(M_k)。

13.记录计算机程序的计算机可读记录介质，其包括用于执行前述权利要求中任一项所述的方法中的步骤的程序代码指令，这些指令能够在微处理器(20)上执行。

14.含有多个基本换能器(1₁...1_N)的多元件超声探头(1)，每个基本换能器能够发射和/或探测超声波(10、12)，所述探头的特征在于其包含能够进行权利要求1至12中任一项的物体检测方法的微处理器(20)。