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《无损检测》2017专题报道:超声相控阵检测技术应用
发布:shadow   时间:2017/7/31 14:51:58   阅读:1282 
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国内外超声相控阵检测仪器性能测试评价标准比较与分析 
随着超声相控阵检测技术的发展,近年来国内外超声相控阵检测仪器种类也不断增多。为了更好地理解相控阵仪器的各项性能,针对国内外现行的相控阵检测仪器的性能测试评价标准,从标准的适用范围、测试条件、测试项目和测试方法等方面进行了比较分析,为使用者根据测试要求有效选取测试标准和方法提供了参考和依据。

某薄壁构件搅拌摩擦焊锁底焊缝的超声相控阵检测
针对某薄壁结构件3 mm厚的铝合金搅拌摩擦焊锁底焊缝开展了超声相控阵检测工艺研究,采用内置30°楔块的相控阵探头解决了该结构件装机状态下检测空间狭小、焊缝厚度薄且结构复杂的检测难题,同时结合搅拌摩擦焊接工艺对检出的缺陷类型及成因进行了分析,以为类似结构产品的检测及搅拌摩擦焊接质量的控制与改进提供参考。

埋地聚乙烯管道热熔接头的超声相控阵检测
在分析聚乙烯管道热熔接头常规超声检测工艺的基础上,提出了超声相控阵动态聚焦和S扫查成像技术,对聚乙烯管道热熔接头进行了检测。检测结果验证了该方法的可行性,并对在役埋地聚乙烯管道热熔接头进行了工程检测验证,为超声相控阵技术在埋地聚乙烯管道检测中的推广应用提供了经验。

奥氏体不锈钢小径薄壁管焊缝超声相控阵检测工艺
通过理论分析并参照DL/T 820-2002标准,深入分析了奥氏体不锈钢小径薄壁管焊缝超声相控阵单侧扫查时探头及声束的布置、各种参数的设置原则、DAC的制作等,提出了缺陷评定时缺陷波幅及长度的确定方法。通过分析表明,对于该小径薄壁管的检测,超声相控阵技术可以得到与常规超声检测相同甚至优于常规超声的缺陷检出效果。

基于小波包分解的航空涡轮盘超声相控阵检测图像降噪技术
针对航空涡轮盘难检区域缺陷的超声相控阵检测技术,分析了检测信号及图像特征,提出了检测信号的小波包软阈值降噪方法,并对小波阈值进行改进,最后基于降噪后的信号进行了相控阵图像重构。结果表明:缺陷特征信号几乎分布于检测信号的整个频域范围,单纯的频域滤波必然导致缺陷信号的损失;基于改进的小波包阈值,并且有针对性地选择部分分解信号进行滤波降噪,可在较好保留有用信号的同时滤除噪声信号,有效地提高了检测信号信噪比及检测图像分辨率,对于提高涡轮盘的超声相控阵检测能力具有重要作用。

汽轮机T型叶根的超声相控阵检测
针对火力发电厂汽轮机组上T型叶根的无损检测,通过对比常规超声检测方法的局限性,结合超声相控阵检测理论,定制了专用微型线阵相控阵探头,提出了一种采用超声相控阵技术进行T型叶根裂纹检测的方法,并在新疆某电厂汽轮机组大修现场进行了实际应用。说明超声相控阵检测技术用于汽轮机T型叶根裂纹检测具有实用性、可行性和准确性。

曲轴R角缺陷的超声相控阵快速检测
为了实现发动机曲轴R角部位的快速扫查检测,在CTS-PA22A型超声相控阵检测仪上,开发了具有曲轴R角部位3D声束仿真模型的曲轴检测专用模块,并在曲轴R角部位设置了切槽和通孔人工缺陷。超声相控阵检测结果表明,采用具有专用曲轴模块的相控阵扇形扫描检测方式,可以实现对曲轴R角缺陷的快速有效检测,同时结合曲轴R角部位3D仿真模型,可实现曲轴R角缺陷的精确定位。

超声相控阵技术的发展及其在核工程无损检测中的应用
论述了国内外在超声相控阵技术方面的研究进展,重点总结了近年来超声相控阵关键技术的研究成果。并结合工程实例,介绍了超声相控阵技术在核工程无损检测中的应用,对超声相控阵技术未来的发展趋势进行了展望并指出了其新的发展机遇。

多信息超声相控阵缺陷检测
通过设计虚拟聚焦试验,验证了超声相控阵检测对各个阵元信号进行合成后的A扫信号具有更高的信噪比,从而在使用A扫信号进行成像时,可以提高图像的分辨率,使得缺陷的成像质量更高;更进一步地说明了阵元越多,能够得到试件的信息越多,利用信息形成的图像质量也就越高,检测结果就会更加接近缺陷的真实情况。

快速线性阵列超声波相控阵自动检测
基于超声波聚焦原理,提出借助声透镜实现线阵相控阵探头的二维聚焦的方法。通过声场模拟对比了普通线阵相控阵和改进型相控阵的声场分布;通过试验得到了上述两种手段对同一铜钢堆焊结构的C扫描检测图像,并将检测结果与常规单晶片点聚焦探头的检测结果进行了对比。理论分析和试验结果均显示,改进后的相控阵系统能够有效地使线性阵相控阵探头实现二维聚焦,其C扫描结果与常规单晶片探头的检测结果吻合良好;在保证检测准确性和可靠性的前提下,扫描效率也得到了显著的提升。
 
超声相控阵全聚焦法成像检测
超声相控阵全聚焦法(TFM)是用全矩阵捕获模式(FMC)获取的数据来进行信号处理的,所有计算均以30帧/s的刷新率完成。与标准相控阵法相比,全聚焦法成像分辨力甚高,能优化缺陷的定位、定量、表征等,并可对形状复杂试件进行检测。综述了超声相控阵全聚焦法成像检测的典型工业应用,并作了相关讨论,以供国内同行借鉴。

超声相控阵井壁成像检测的回波信号处理
利用复小波变换法对井壁回波信号进行包络提取,并采用基于复小波变换的井壁回波信号处理方法进行了超声相控阵成像检测试验。试验结果表明,基于复小波变换的井壁回波信号处理方法能够准确提取井壁超声幅度数据,从而有效地提高检测系统的信噪比,增强图像对比度,获得更好的井壁成像显示效果。

水-钢界面凸面相控阵声场仿真
采用凸面超声相控阵探头对管状设备进行内检测,针对水-钢二层介质的结构特征,理论分析了相控阵声场的聚焦性能。根据近场球面波束形成模型,按声束路径求得的延时时间作为各阵元的提前激发时间,设计了水-钢二层介质相控阵聚焦法则。利用CIVA软件对相控阵声场进行建模仿真研究,确定了阵元数目、阵元尺寸、超声波频率等相控阵探头参数。最后,根据优化后的相控阵参数研制了512大阵元数双层结构的圆环形探头,再通过带有人工缺陷的管状模拟试样进行检测试验。结果表明:提出的方法对腐蚀、气孔缺陷具有更好的检测灵敏度和效率,能够实现管状设备的腐蚀和埋藏缺陷的内检测。
 
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