CN108956761A - 钢板全覆盖超声波检测装置及方法 - Google Patents

Abstract

一种钢板全覆盖超声波检测装置及方法，包括能在钢板上自由行走的机构、多通道超声波探伤仪，与多通道超声波探伤仪对应连接的线阵排列的多个探头，激光移动感应器，耦合装置，上位机和电源；探头的轴线与待测钢板平面垂直，探伤仪控制探头发送/接收超声波信号、并进行模数转换传给上位机，激光移动感应器分别与线阵排列的多个探头和上位机连接，上位机从激光移动感应器中获取实时二维位置信号用于后续缺陷信号分析、处理和定位，耦合装置为线阵排列的多个探头供耦合剂，电源为多通道超声波探伤仪、上位机和激光移动感应器供电；具有在现有便携式钢板检测车探头数量有限的基础上、提高检测横向分辨率、快速、准确、全面检出钢板内缺陷的优点。

Description

钢板全覆盖超声波检测装置及方法

技术领域

本发明涉及一种利用线阵多探头超声波检测装置实现钢板全覆盖检测方法。

背景技术

超声波检测是超声换能器在高频信号振动源激励下产生超声脉冲波，超声脉冲通过耦合剂入射被测对象中并在其中传播，如果遇到声阻抗(材料密度与声速的乘积)有差别的(缺陷)部分时入射的超声脉冲能够被反射或散射，依据接收到的反射信号的幅值、传播时间等信号特征值可对缺陷的大小、位置或类型进行相应的评价。超声波在不同材料特性的被测对象中传播时，超声波的能量分布可以会跟随试件内部结构组织和未知缺陷的变化而产生相应的影响变化，通过接收被检物体内部反射或散射的回波信息特征，就得到了被检物体的组织、结构和内部缺陷的对应信息。

钢板是由铸坯轧制而成，由于金属材料在生产和使用过程中，出现工艺操作不当或技术水平的限制，有时在材料的表面或内部会产生各种缺陷和损伤，这些部位将导致机件过早地失效与破坏，降低使用寿命，造成事故。因此如何对缺陷定位、定量，在探伤工作中有着重要的意义。钢板中最常见的缺陷有：分层、裂纹、白点、折叠和鳞皮等,而分层和夹层是钢板中的最常见的缺陷，它们与钢板表面平行或基本平行，且不具有理想界面的取向方向，以及缺陷本身物质的弹性，即其几何形状不规则。因此,如何在对中厚钢板进行超声波无损检测后，精确地计算缺陷的面积，进行质量级别的正确判定，以及掌握缺陷的形状和分布,具有重要的意义。

目前，在现场钢板无损探伤中，对面积非常大的钢板用传统直接接触法探伤，工作人员需要蹲在钢板上，一边施加耦合剂一边挪动超声波仪器以及超声探头，采用分段抽检的方法进行。数量多，探头磨损过大，而且长时间机械性重复检测过程容易造成操作者疲劳，劳动强度大，检测速度减慢。近年来，研究人员开发了很多便于现场检测的超声波探伤车对钢板进行快速检测，基本结构包括并排多个超声波探头，采用水耦合方式保证探头晶片与被检测钢板表面保持良好的接触；多通道超声仪和上位机计算机，通过移动平台实现快速检测、降低劳动强度。这类探伤车可以参考专利号为ZL201020156915.9的中国实用新型专利《在线式多通道超声波中厚板探伤装置》(授权公告号为CN201653988U)；专利号为ZL201120154373.6 的中国实用新型专利《八通道超声波钢板探伤车》(授权公告号为CN202101975U)等。现有的相关探伤车存在如下不足：1)现有小车大部分采用并排多个超声波探头的方式，虽然能够通过提高探测面积来提高检测效率；但是，这种并排方式使得缺陷的横向分辨率严重依赖于相邻两个探头之间的间距大小，且横向的缺陷易于检查出来但是纵向的却不易检测；2)这类探伤车检测数据，需要超声数据与钢板上的缺陷位置一一对应，这就对小车的定位精度提出了要求，为了提高精度现有技术采用的方式有：a.目前部分小车采用架设轨道的方式，提高检测的定位精度，在一定程度上降低了小车的控制程序，但是由于轨道的限制条件，需要设计不同类型的轨道来适应不同尺寸钢板，提高了小车成本和增加检测前期的准备时间；b.部分小车采用同轴编码器方式，在驱动轮上安装高精度编码器用于采集位移数据，由于钢板检测时需要水膜进行耦合，使得驱动轮与钢板表面摩擦力下降，容易产生打滑的现象，并且在小车转弯过程中，很难通过双轮移动差来实现行走轨迹的高精度计算；c.部分小车采用视觉定位的方式，视觉定位需要标记物，由于钢板表面的水渍造成无法在钢板表面设置标记物，并且视觉成像系统具有畸变，对定位造成较大的误差。因此，有必要对现有测量装置进行优化改进，实现高移动定位精度和高横纵向分辨率的快速钢板检测。

发明内容

本发明为了解决上述背景技术存在的不足，提供一种在现有便携式钢板检测车探头数量有限的基础上、提高检测横向分辨率、快速、准确、全面检出钢板内缺陷的超声波检测装置及其检测方法。

为了实现上述技术效果，本发明采用的技术方案是：一种钢板全覆盖超声波检测装置，该装置包括能在钢板上自由行走的机构，所述的自由行走的机构包括轮式行走主体；所述的轮式行走主体上设置有多通道超声波探伤仪，与多通道超声波探伤仪对应连接的线阵排列的多个探头，激光移动感应器(激光位移传感器)，耦合装置，上位机和电源；所述的线阵排列的多个探头的轴线与待检测的钢板平面保持垂直，所述的多通道超声波探伤仪控制线阵排列的多个探头发送/接收超声波信号、并进行模数转换传输给上位机，所述的激光移动感应器分别与线阵排列的多个探头和上位机连接，所述的上位机从激光移动感应器中获取实时二维位置信号用于后续缺陷信号分析、处理和定位，所述的耦合装置为线阵排列的多个探头供耦合剂，所述的电源为多通道超声波探伤仪、上位机和激光移动感应器供电。

采用上述结构，由于采用了激光移动感应器和多通道超声波探伤仪结合使用，通过粗扫获取缺陷大概位置分布，然后对缺陷所在位置进行精确扫查，通过以目标点为中心的二维领域进行插值合成，提高了检测效率和超声波扫描的横向分辨率，使得扫描结果比现有的钢板检测方法更加精确

本发明所述的线阵排列的多个探头大于4个。

本发明所述的上位机可以是计算机等具有程序接收、储存、计算、转换功能的电子器件。

本发明还提供一种采用上述钢板全覆盖超声波检测装置实现基于多通道数据插值的超声波扫描成像方法，步骤包括：

(1)利用钢板全覆盖超声波检测装置进行钢板缺陷检测；

(2)获取单个探头在水中的半扩散角，建立目标点相关的探头直径范围内的插值处理领域的数学模型；

(3)采用步骤(2)获得的探头的半扩散角和探头直径范围内的插值设置线阵排列的多个探头之间的间距和与钢板之间的垂直距离，然后采用探头在钢板表面进行扫查，扫查方式采用弓字形，线阵探头在钢板内部声束相互叠加，不存在扫描盲区；在整个扫查过程，采用激光移动感应器获取实时位置，用于后续数据插值；

(4)根据超声波检测的触发间隔g mm即超声探头移动g mm发射接收一次超声波信号，将待测钢板进行离散，分为m行n列，行与列间隔均为gmm，行与列的交点定为A波信号的采集位置；

(5)通过单次探头检测获得被测钢板的界面波和钢板底波位置，被测钢板的界面波和底波之间即为缺陷波，提取缺陷波中最高波幅值，超声波最高波为100％映射为图像灰度256，超声波高为0％映射为图像灰度0；位于0～100％之间的波高p％采用p％×256计算获得灰度；并获知缺陷波最高幅值，根据Q_R缺陷波高映射灰度值，在图像x，j位置绘制一个正方形小图元；

(6)在被测钢板弓形扫查结束后，当对含缺陷区域进行精确定量时，需要进行精扫查；扫查采用垂直与弓形扫查方向的纵扫查；将纵扫查的超声A波中缺陷最高波幅值映射为灰度绘制到对应的一个正方形小图元中；根据Q_R缺陷波高映射灰度值，在图像x，j位置绘制一个正方形小图元；将所有未知点进行插值后，即获得了被测钢板的缺陷超声波C扫描图像。

本发明步骤(2)获取单个探头在水中的半扩散角，，建立目标点相关的探头直径范围内的插值处理领域的数学模型；具体的：假设单个探头与钢板表面距离为t，将一个直径5mm-10mm的光滑金属小球固定在一支撑杆上，将该小球置于水中，采用三自由度以上运动机构使单个探头(超声波探头)处于小球上方，保证超声探头的轴线与水平面垂直，并与小球的球心同轴，探头与小球垂直距离设置为t，此时设置超声仪器增益，将小球反射波高度调节为满幅度的80％，提高6dB后，平行移动超声探头，当小球的反射高度逐渐降低，待波高回复到满幅度的80％时为止，移动距离为p；所以，当探头与钢板距离为t时，线阵探头组中探头之间的间距应小于p，当距离t发生变化，应重新实验获取间距p；采用局部水浸法检测一钢板对比试块，试块内部超声波探伤不得有超过Ф1中间回波，钢板对比试块内置一横通孔，通孔直径为Ф，将探头置于试块a点，并且保证探头与钢板对比试块距离为t，从该超声波探头发射一波束进入钢板内部，以某一角度扩散出去；钢板对比试块自探头测试边缘自至恒通孔圆心之间的垂直距离为S；在a点时，声压(或声强)最大，设置超声仪器增益，将横通孔反射波高度调节为满幅度的80％，提高6dB后，移动探头，横通孔的反射高度逐渐降低，待波高回复到满幅度的80％时为止，记录该点位置b，设从a点移动到b点距离为e mm；按公式计算出半扩散角：

假设探头晶片直径为d，晶片中心点与目标点之间的钢中声程为l，目标点相关的探头直径范围为D，建立插值处理领域的数学模型为：

本发明步骤(4)采集的超声A波信号表示为：w(i,j)＝{i,j,A_ij(k)|k＝1,2,…,r}，其中假设i，j分别代表该采集位置的坐标值，A_ij(k)表示该A波信号采样点序列中的第k个采样点幅值，r表示采样点个数。

本发明步骤(5)缺陷波最高幅值Q_R表示为：

其中，线阵探头相邻俩探头为探头a、探头b，向右侧方向扫查，其间隔e大于行方向上间隔g，扫查时列方向上，探头a获得的超声A波位置(x1,j)，缺陷波最高幅值为Q_a，则探头b获得的超声A波位置(x2,j)，缺陷波最高幅值为Q_b，两者之间存在个图元点需要进行赋值；设探头a与探头b之间一点为R。

本发明步骤(6)纵扫查时，在任意一点R它的二维领域内，上、下、左、右方向找到4个已知缺陷波幅值的位置点；根据公式：

获知缺陷波高映射灰度值。

本发明的技术效果在于，通过粗扫获取缺陷大概位置分布，对缺陷所在位置进行精确扫查，通过以目标点为中心的二维领域进行插值合成，提高了检测效率和超声波C扫描的横向分辨率，使得扫描结果比现有的钢板检测方法更加精确。

附图说明

图1本发明钢板全覆盖超声波检测装置结构示意图。

图2本发明钢板全覆盖超声波检测装置主要部件连接结构示意图。

图3单个探头在水中的声束扩散角度测定对应的测试钢板结构示意图。

图4线阵排列的多个探头弓字形扫描对应的钢板检测结构示意图。

图5粗扫查插值示意图。

图6精扫查插值示意图。

具体实施方式

下面通过具体实施例进一步详细描述本发明，但本发明不仅仅局限于以下实施例。

实施例

如附图1-2所示：本发明的一种钢板全覆盖超声波检测装置，该装置包括能在钢板上自由行走的机构1，所述的自由行走的机构包括轮式行走主体101；所述的轮式行走主体上设置有多通道超声波探伤仪2，与多通道超声波探伤仪对应连接的线阵排列的多个探头3，激光移动感应器(激光位移传感器)4，耦合装置5，上位机6和电源7；所述的线阵排列的多个探头的轴线与待检测的钢板8的平面保持垂直，所述的多通道超声波探伤仪2控制线阵排列的多个探头3发送或者接收超声波信号、并进行模数转换传输给上位机6(如计算机)，所述的激光移动感应器4分别与线阵排列的多个探头3和上位机6电连接，所述的上位机6从激光移动感应器中获取探头测量获得的实时二维位置信号用于后续缺陷信号分析、处理和定位，所述的耦合装置5(如水箱等)为线阵排列的多个探头3供耦合剂(水)，所述的电源7为多通道超声波探伤仪、上位机和激光移动感应器供电。

采用上述结构，由于采用了激光移动感应器和多通道超声波探伤仪结合使用，通过粗扫获取缺陷大概位置分布，然后对缺陷所在位置进行精确扫查，通过以目标点为中心的二维领域进行插值合成，提高了检测效率和超声波扫描的横向分辨率，使得扫描结果比现有的钢板检测方法更加精确

本发明所述的线阵排列的多个探头大于4个。

本发明所述的上位机可以是计算机等具有程序接收、储存、计算、转换功能的电子器件。

一种钢板全覆盖超声波检测装置实现基于多通道数据插值的超声波扫描成像方法，包括以下步骤：

步骤一、如图1-2所示，利用本发明的钢板全覆盖超声波检测装置，该装置包含能在钢板8上自由行走的机构1，自由行走的机构包括轮式行走主体101、线阵排列的多个探头2(>4 个)、激光移动感应器3、多通道超声波探伤仪4(支持探头数)、耦合装置5、便携式工业计算机6和移动大功率电源7；所述行走机构应容纳上述部件，保证移动过程平稳，耦合稳定，探头轴线始终垂直于钢板平面；检测时，移动大功率电源为多通道超声波探伤仪、便携式工业计算机和激光移动感应器供电，多通道超声波探伤仪控制线阵排列多个探头发送或接收超声波信号，并进行模数转换，传输给便携式工业计算机，与此同时便携式工业计算机从激光移动感应器中获取实时二维位置信号用于后续缺陷信号分析、处理和定位；

步骤二、针对步骤一的线阵探头组，本发明首先采用实验方法获取单个探头在水中的声束扩散角度，具体的：假设单个探头与钢板表面距离为t；将一个直径5mm-10mm的光滑金属小球固定在一支撑杆上，将该小球置于水中，采用三自由度以上运动机构使超声波探头处于小球上方，保证超声探头的轴线与水平面垂直，并与小球的球心同轴，探头与小球垂直距离设置为t，此时设置多通道超声波仪器增益，将小球反射波高度调节为满幅度的80％，提高 6dB后，平行移动超声探头，当小球的反射高度逐渐降低，待波高回复到满幅度的80％时为止，移动距离为p；所以，当探头与钢板距离为t时，线阵探头组中探头之间的间距应小于p；当距离t发生变化，应重新按照上述实验方法获取间距p；

步骤三、针对步骤二的线阵排列多个探头，本发明采用实验方法获得所需超声数据插值的探头间距，具体的：如图3所示，为局部水浸法检测一钢板对比试块，试块内部超声波探伤不得有超过Ф1中间回波，内置一横通孔f，通孔直径为Ф，将探头置于试块a点，并且保证探头与钢对比试块的距离为t，从该超声波探头发射一波束进入钢板内部，以某一角度扩散出去；在a点时，声压(或声强)最大，设置多通道超声波仪器增益，将横通孔反射波的高度调节为满幅度的80％，提高6dB后，移动探头，横通孔的反射高度逐渐降低，待波高回复到满幅度的80％时为止，记录该点位置b，设从a点移动到b点距离为e mm；按公式计算出半扩散角：

假设探头晶片直径为d，晶片中心点与目标点之间的钢中声程为l，目标点相关的探头直径范围为D，建立插值处理领域的数学模型为：

步骤四、如图4所示，针对步骤二、步骤三设计的线阵排列多个探头，在钢板表面进行扫查，扫查方式采用弓字形，线阵探头在钢板内部声束相互叠加，不存在扫描盲区；超声波扫描分为粗扫和精扫。首先，确定钢板一角作为扫描起点进行弓形粗扫，当未发现需要记录的缺陷，无需进行精扫。如果粗扫描发现缺陷时，进行精扫查，精扫轨迹与粗扫轨迹垂直。在整个扫查过程，采用激光移动感应器获取实时位置。用于后续数据插值。

步骤五、设超声波检测的触发间隔为g mm，即超声探头移动g mm就发射接收一次超声波信号。因此，将待测钢板进行离散，分为m行n列，行与列间隔均为gmm，行与列的交点定为A波信号的采集位置，则第i行j列交点处采集的超声A波信号表示为w(i,j)＝{i,j,A_ij(k)|k＝1,2,…,r}，其中假设i，j分别代表该采集位置的坐标值，A_ij(k)表示该 A波信号采样点序列中的第k个采样点幅值，r表示采样点个数。

步骤六、在粗扫时，对于单次超声A波信号，先确定第一个峰值最大的波形为被测钢板的界面波，然后根据钢板厚度计算钢板底波位置，根据超声波在钢板内传输速度、钢板厚度计算传输时间长度，在超声A波信号中根据钢板超声波传输时间找到钢板底波位置，在被测钢板的界面波和底波之间即为缺陷波，提取缺陷波中最高波幅值，超声波最高波为100％映射为图像灰度256，超声波高为0％映射为图像灰度0。位于0～100％之间的波高p％采用 p％×256计算获得灰度。根据该超声A波位置(i，j)在图像的i，j位置绘制一个正方形小图元。在横向扫描中，行方向上每隔gmm采集一次超声A波，获取一组缺陷信号，并提取缺陷波中最高波幅值，映射灰度值画一图元。如图5所示，设线阵探头相邻俩探头为探头a、探头b，向右侧方向扫查，其间隔e大于行方向上间隔g，因此，扫查时列方向上，探头a获得的超声A波位置(x1,j)，缺陷波最高幅值为Q_a，则探头b获得的超声A波位置(x2,j)，缺陷波最高幅值为Q_b，两者之间存在个图元点需要进行赋值。设探头a与探头b之间一点R，其缺陷波最高幅值为Q_R：

根据Q_R缺陷波高映射灰度值，在图像x，j位置绘制一个正方形小图元。

步骤七、在被测钢板弓形扫查结束后，当对含缺陷区域进行精确定量时，需要进行精扫查。扫查采用垂直与弓形扫查方向的纵扫查。将纵扫查的超声A波中缺陷最高波幅值映射为灰度绘制到对应的一个正方形小图元中。这时的被测钢板扫查数据分布如图6所示，在任意一点R均可以在它的二维领域内，上、下、左、右方向找到4个已知缺陷波幅值的位置点，实现了全覆盖、检测更全面防止漏检的效果。根据公式：

根据Q_R缺陷波高映射灰度值，在图像x，j位置绘制一个正方形小图元。将所有未知点进行插值后，即获得了被测钢板的缺陷超声波C扫描图像。

具体的，取一整块长2m、宽1m、厚10mm的钢板(A3钢)进行检测，钢板内部存在缺陷，采用本发明的装置进行缺陷检测，并按照上述的检测方法进行，本发明的自由行走的机构可以是遥控小车或者其它智能控制运行的行走机构等等，或者如专利申请号2010201569159中所示的行走车也可以适用本发明，通过本发明上述的检测结构和对应的检测方法进行检测，0.5min发现钢板有3处缺陷；传统的超声波检测按照顺序分为多列，多列逐一检测，2min，检测出三个缺陷。证实本发明的检测方法快速、全面，效率高。本发明装置中的各个零部件可以采用市售产品，符合钢板检测的多通道超声波仪(多通道超声波探伤仪)，激光移动感应器等等都可以是市售产品，彼此根据本发明上述装置的布局方式进行电连接，为行业常规技术。

本发明的技术效果在于，通过粗扫获取缺陷大概位置分布，对缺陷所在位置进行精确扫查，通过以目标点为中心的二维领域进行插值合成，提高了检测效率和超声波C扫描的横向分辨率，是扫描结果比现有的钢板检测方法更加精确。

Claims (8)

1.一种钢板全覆盖超声波检测装置，该装置包括能在钢板上自由行走的机构，所述的自由行走的机构包括轮式行走主体；所述的轮式行走主体上设置有多通道超声波探伤仪，与多通道超声波探伤仪对应连接的线阵排列的多个探头，激光移动感应器(激光位移传感器)，耦合装置及水箱，上位机和电源；所述的线阵排列的多个探头的轴线与待检测的钢板平面保持垂直，所述的多通道超声波探伤仪控制线阵排列的多个探头发送/接收超声波信号、并进行模数转换传输给上位机，所述的激光移动感应器分别与线阵排列的多个探头和上位机连接，所述的上位机从激光移动感应器中获取实时二维位置信号用于后续缺陷信号分析、处理和定位，所述的耦合装置及水箱为线阵排列的多个探头供耦合剂，所述的电源为多通道超声波探伤仪、上位机和激光移动感应器供电。

2.根据权利要求1所述的钢板全覆盖超声波检测装置，其特征在于：所述的线阵排列的多个探头大于4个。

3.根据权利要求1所述的钢板全覆盖超声波检测装置，其特征在于：所述的上位机是计算机。

4.一种采用钢板全覆盖超声波检测装置实现基于多通道数据插值的超声波扫描成像方法，其特征在于：步骤包括：

(1)利用钢板全覆盖超声波检测装置进行钢板缺陷检测；

(2)获取单个探头在水中的半扩散角，建立目标点相关的探头直径范围内的插值处理领域的数学模型；

(3)采用步骤(2)获得的探头的半扩散角和探头直径范围内的插值设置线阵排列的多个探头之间的间距和与钢板之间的垂直距离，然后采用探头在钢板表面进行扫查，扫查方式采用弓字形，线阵探头在钢板内部声束相互叠加，不存在扫描盲区；在整个扫查过程，采用激光移动感应器获取实时位置，用于后续数据插值；

(4)根据超声波检测的触发间隔g mm即超声探头移动g mm发射接收一次超声波信号，将待测钢板进行离散，分为m行n列，行与列间隔均为gmm，行与列的交点定为A波信号的采集位置；

(5)通过单次探头检测获得被测钢板的界面波和钢板底波位置，被测钢板的界面波和底波之间即为缺陷波，提取缺陷波中最高波幅值，超声波最高波为100％映射为图像灰度256，超声波高为0％映射为图像灰度0；位于0～100％之间的波高p％采用p％×256计算获得灰度；并获知缺陷波最高幅值，根据Q_R缺陷波高映射灰度值，在图像x，j位置绘制一个正方形小图元；

(6)在被测钢板弓形扫查结束后，当对含缺陷区域进行精确定量时，需要进行精扫查；扫查采用垂直与弓形扫查方向的纵扫查；将纵扫查的超声A波中缺陷最高波幅值映射为灰度绘制到对应的一个正方形小图元中；根据Q_R缺陷波高映射灰度值，在图像x，j位置绘制一个正方形小图元；将所有未知点进行插值后，即获得了被测钢板的缺陷超声波C扫描图像。

5.根据权利要求4所述的采用钢板全覆盖超声波检测装置实现基于多通道数据插值的超声波扫描成像方法，其特征在于：步骤(2)获取单个探头在水中的半扩散角，，建立目标点相关的探头直径范围内的插值处理领域的数学模型；具体的：假设单个探头与钢板表面距离为t，将一个直径5mm-10mm的光滑金属小球固定在一支撑杆上，将该小球置于水中，采用三自由度以上运动机构使单个探头(声波探头)超处于小球上方，保证超声探头的轴线与水平面垂直，并与小球的球心同轴，探头与小球垂直距离设置为t，此时设置超声仪器增益，将小球反射波高度调节为满幅度的80％，提高6dB后，平行移动超声探头，当小球的反射高度逐渐降低，待波高回复到满幅度的80％时为止，移动距离为p；所以，当探头与钢板距离为t时，线阵探头组中探头之间的间距应小于p，当距离t发生变化，应重新实验获取间距p；采用局部水浸法检测一钢板对比试块，试块内部超声波探伤不得有超过Ф1中间回波，钢板对比试块内置一横通孔，通孔直径为Ф，将探头置于试块a点，并且保证探头与钢板对比试块距离为t，从该超声波探头发射一波束进入钢板内部，以某一角度扩散出去；钢板对比试块自探头测试边缘自至恒通孔圆心之间的垂直距离为S；在a点时，声压(或声强)最大，设置超声仪器增益，将横通孔反射波高度调节为满幅度的80％，提高6dB后，移动探头，横通孔的反射高度逐渐降低，待波高回复到满幅度的80％时为止，记录该点位置b，设从a点移动到b点距离为e mm；按公式计算出半扩散角：

假设探头晶片直径为d，晶片中心点与目标点之间的钢中声程为l，目标点相关的探头直径范围为D，建立插值处理领域的数学模型为：

6.根据权利要求4所述的采用钢板全覆盖超声波检测装置实现基于多通道数据插值的超声波扫描成像方法，其特征在于：步骤(4)采集的超声A波信号表示为：

w(i,j)＝{i,j,A_ij(k)|k＝1,2,…,r}，其中假设i，j分别代表该采集位置的坐标值，A_ij(k)表示该A波信号采样点序列中的第k个采样点幅值，r表示采样点个数。

7.根据权利要求4所述的采用钢板全覆盖超声波检测装置实现基于多通道数据插值的超声波扫描成像方法，其特征在于：步骤(5)缺陷波最高幅值Q_R表示为：

其中，线阵探头相邻俩探头设为探头a、探头b，向右侧方向扫查，其间隔e大于行方向上间隔g，扫查时列方向上，探头a获得的超声A波位置(x1,j)，缺陷波最高幅值为Q_a，则探头b获得的超声A波位置(x2,j)，缺陷波最高幅值为Q_b，两者之间存在个图元点需要进行赋值；探头a与探头b之间一点设为R。

8.根据权利要求4所述的采用钢板全覆盖超声波检测装置实现基于多通道数据插值的超声波扫描成像方法，其特征在于：步骤(6)纵扫查时，在任意一点R它的二维领域内，上、下、左、右方向找到4个已知缺陷波幅值的位置点；根据公式：

获知缺陷波高映射灰度值。