應(yīng)用超聲相控陣檢測技術(shù)對鋼制對接焊接接頭的檢測實(shí)例與分析研究

1、 維普資訊 第 卷第 期 壓 力 容 器 第 期 射 線檢測結(jié) 果是缺 陷在射線 方向上 的投影 。由 于射線 發(fā)射源 自身有一定 的尺寸 （ 點(diǎn) 尺寸 ） 缺 陷 焦 ， 距離 底片又存 在一定 的距離 ， 樣會 使 缺 陷投 影 略 這 大 于缺 陷本 身 ， 大 了缺 陷 尺 寸 ， 且 缺 陷邊 緣 模 放 并 糊 。如 果缺陷 和射線 束 方 向不 是垂 直 ， 在底 片 上 則 缺陷投 影的尺寸 也不是 真實(shí)缺陷 的尺寸 。 （） 超聲波相 控陣檢測 超 聲波相控 陣檢測 分辨率高 于常規(guī) 超聲波檢 測 主要有 以下原 因 。 一 受 鬈 （ 方面超聲 波相控 陣的超聲 波前是探

2、頭的各 晶 試塊 編 號 目射線拍片缺陷測長 口相控陣檢測 法測長 常規(guī)超聲波檢 測測長 口相控陣檢測絕對靈敏度測長 片產(chǎn)生 的不 同球 面波 的 干涉 結(jié) 果 ， 同時(shí)結(jié) 合 各 個(gè) 晶 片分 別采用脈 沖 回波方式 采集數(shù)據(jù) 。這 樣帶來優(yōu) 勢 有 ：） 聲波相控 陣經(jīng) 過 聚集 后波 束 的截 面尺 寸 往 超 往小 于常規(guī)探頭 產(chǎn)生 波 束 的截 面 尺寸 ， 這就 提 高 了 超聲波 相控陣 的分辨 率 ； ） 相控 陣 扇形 掃查 在 一定 扇形 角度范 圍內(nèi) ， 甚 至 步進(jìn)觀 察對 缺陷 的 以 。 。 掃查結(jié) 果 ， 以獲得逐度 變化 的多組 圖像 ， 可 從而提 高 了超聲

3、 波相控 陣的分 辨率 ； ） 超聲 波相 控 陣聚 集 的 深度可 以手動或 自動 調(diào)整 ， 以適 應(yīng)埋 藏 不 同深 度 的 圖 射線 、 常規(guī)超聲波 、對焊縫埋藏缺陷測長對 比 相控 陣絕對 靈敏 度法 比相控 陣 ） 法更 加 接 近射線 檢測結(jié)果 ； 相 控陣 ） 法對 于僅 有 一個(gè) 高 點(diǎn) 的單個(gè) 缺 陷測長 ， 遍偏短 ； 普 相 控 陣 ） 法相 對常 規(guī)超 聲 法 ， 多 對 個(gè)缺 陷連綿 或不 同深 度交錯(cuò) 的缺 陷測 長較 為精 確 。 總體 來看 ， 控 陣絕對 靈 敏度 法對 多個(gè) 缺陷 連 相 綿 或不 同深度交錯(cuò) 的缺 陷和只有一個(gè) 高點(diǎn) 的單 個(gè)缺 陷的測量均

4、 比較精 確 。 值得 注 意 的是 ， 以上試 驗(yàn) 是在 目前 的條 件下 進(jìn) 行對 比的 ， 有很 多方 法 由 于條件 有 限無 法進(jìn) 行 檢 還 缺陷 ， 提高 了超聲波相 控陣的 分辨率 。 也 另一方 面 與手 動常 規(guī)超 聲檢 測 相 比 ， 超聲 波 相 控陣 的掃查結(jié)合 編碼 器 步進(jìn) 移 動采 集數(shù) 據(jù) 成像 ， 優(yōu) 勢有 ：） 超聲波相 控 陣系統(tǒng) 以編碼器 單 位 時(shí)間 觸 發(fā) 方波脈 沖頻率與 采集 數(shù)據(jù) 頻 率 同步 ， 碼器 與 探頭 編 同時(shí)移 動 ； 隨著探 頭移動 ， 超聲波相 控陣 掃查 實(shí)時(shí)成 測對比， ： 如 工業(yè) 、 機(jī)械解剖 等方 法 。 結(jié)論 像

5、并記 錄 ， 掃查結(jié) 束后可再 現(xiàn)重 復(fù) ， 可重復(fù)性 優(yōu)于 手 動常規(guī) 超聲檢測 。 超 聲波 相 控 陣掃 查記 錄 的 ， ） 等掃查結(jié) 果 圖像 ， 掃 同步 ， 與 這樣觀 察 掃 的幅 值 變化 可在掃查 結(jié)束后進(jìn)行 。結(jié)合 編碼器 步進(jìn)精度 （ 可 以穩(wěn)定精 細(xì)地進(jìn)行 如 ） 法 或其他法 測長 。 （） 相控 陣超聲波 檢測 依靠 相控 陣探 頭 的 電子 掃描 ， 可使 超聲波 束任意設(shè)定 入射角 和聚焦深度 ， 提 高檢測靈 敏度 。 （ ） 焊縫 中埋 藏缺 陷長 度測 量 的數(shù)據(jù) 比對分 對 析 （） 由于相 控 陣超 聲 檢 測 圖像 的可 視 化 ， 得 使 過 去

6、常規(guī)超聲 波檢測數(shù) 據(jù)無法保 存重 復(fù)的缺點(diǎn)得 到 改 善 。同時(shí)提高 了缺陷 的檢 出能力 和評 定準(zhǔn)確性 。 （） 超聲波 相控 陣裝置 的調(diào)試 ， 敏度 的校 驗(yàn) 、 靈 參數(shù) 的設(shè)置 ， 均要求操 作人員熟 練掌握 電腦操作 ， 軟 件操作 的能 力 。， ， 三 型顯 示 圖 ， 管 直觀 ， 盡 但 對 射線 、 規(guī)超聲 、 常 相控 陣超聲 三種方法 對焊縫 試板 中埋藏缺陷 的測 長結(jié) 果 匯 總后 ， 測長 數(shù) 據(jù)進(jìn) 對 行分 析 比對如 圖 所 示 。 由圖 很明顯發(fā) 現(xiàn)常規(guī)超 聲波 的檢 測結(jié)果 與射 線 的檢 測結(jié)果相 差較大 。相對常規(guī) 超聲波 可以發(fā)現(xiàn) 相控 陣的兩組數(shù)據(jù)均 比常規(guī)超聲接 近于射線 檢測結(jié) 果。 對 圖形 的識 別仍 要 掌握 一 定技 巧 ， 且有 一定 的 判 并 斷 經(jīng)驗(yàn) 。 收 稿 日期 ： 通過 比