相控阵超声探头和仪器系统特性测评——最新国际标准精要

择要介绍最新国际标准(2015版)有关焊接接头现场检测用相控阵超声检测仪器和系统特性测评要求,七项重要特性参数的校验方法。意在为相控阵超声检测仪器探头操作校验规范化,为国内及早推出相关工业标准提供国际借鉴。     

相控阵超声检测系统特性评价的一般要求

超声相控阵检测的有效性首先取决于相控阵仪器和系统的有效性。本文介绍ASME BPVC(美国锅炉压力容器法规)最新版(2009增补)有关相控阵超声检测仪器和系统特性评价的一般要求,包括系统组成和特性概要、特性评价注意点和特性评价项目,以及重要术语等,企望为国内承压设备相控阵超声检测的有效应用和标准化,提供法定依据和有用借鉴。     

相控阵超声检测系统特性评价的具体要求（一）

超声相控阵技术对缺陷的检出能力,对缺陷定位、定量、定性表征的准确性,相关于相控阵仪器和系统特性的综合功能。本文介绍ASMEBPVC（美国锅炉压力容器法规）最新版（2009增补）有关相控阵超声检测仪器和系统特性评价的具体要求,包括相控阵：（1）声柬轮廓的测定;（2）声柬变角范围的测定;（3）阵元激活性的测定;（4）聚焦能力的测定;（5）参数和数据显示的计算机控制;（6）探头楔块衰减和延迟补偿的评价：（7）仪器垂直线性和水平线性及动态范围的评价。期望为国内承压设备相控阵超声检测的有效应用和标准化,提供法定依据和有用借鉴。     

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。     

相控阵超声检测技术在硬质合金轧辊修磨中的应用

根据相控阵超声检测原理,设计硬质合金开槽、刻肋轧辊相控阵超声检测试块,利用此试块,配置特定的探头与相应的楔块,进行相控阵超声检测仪器的调整、检测灵敏度的调试。以开槽、刻肋轧辊的内表面为接触面,采用调试好的仪器对轧辊开槽、刻肋位置进行相控阵超声检测。通过实验验证,利用设计的试块调试检测仪器及检测灵敏度,采用以开槽、刻肋轧辊内表面为检测面,进行40°～70°范围扫描的相控阵超声检测方法能检测轧辊开槽刻肋位置的内部缺陷,能准确判断缺陷的位置,准确指导轧辊修磨工艺参数,误差在0～2 mm。     

PAUT校验用国际新试块

介绍相控阵超声检测(PAUT)用ISO(国际标准化组织)最新校验试块,概述试块的基本特点和主要功能。可望为当今PAUT系统校验,提供有用测评手段。     

焊缝超声相控阵检测北美标准动态

对世界承压设备焊接接头无损检测具有重要影响的一些典型北美规范标准,如ASME(美机械工程师学会)、API(美石油学会)和AWS(美焊接学会)等,均已认可了相控阵超声检测的应用。ASTM(美材料试验学会)还有单独的完整的相控阵系统特性校验和检测方法标准。本文即概述有关法规标准要求,以为国内相控阵现场操作和标准、工艺制定提供有用借鉴。     

钢轨气压焊接头的超声相控阵检测技术研究

常规超声脉冲反射法检测钢轨气压焊接头时,需要更换不同K值探头检测钢轨气压焊接头的不同区域,探伤过程耗时长,效率低。超声相控阵技术可以灵活调节扫描角度,能有效提高检测效率。主要采用超声相控阵方法对钢轨气压焊焊缝进行探伤效果分析研究,实验中采用CTS-602型相控阵仪器、含机械加工缺陷的钢轨气压焊焊缝试样,通过确定合理的实验参数和检测方案,进行超声相控阵探伤检测。实验结果表明超声相控阵对气压焊接头检测效果好,检测效率高。     

焊缝超声检测相控阵参数与缺陷显示的相关性

探讨焊缝超声相控阵检测探头参数和仪器参数对缺陷检测图像显示的影响,指出相控阵参数的选择应以获得最小声束焦点为目标,其中声束发射窗口和频率是最关键的参数。要进行高质量的相控阵检测,必须掌握相控阵参数选择与缺陷图像显示的相关性。     

全聚焦相控阵技术声场特性初探

全聚焦相控阵超声的有关理论研究已基本完成,其仪器系统的研发也已取得成效,但其应用研究还相对滞后。从全聚焦相控阵的声场特性和信号特性入手,指出其与传统脉冲反射法的明显差别。通过理论分析和试验对全聚焦相控阵声场特性进行了初步验证。同时指出,由于全聚焦相控阵具有独特的声场特性和信号特性,可以采用一种"场测量"和"场校准"技术路线,不仅可以解决系统没有A扫显示给检测带来的困难,而且在焊缝检测的应用中具有优势。     

基于CIVA软件的全聚焦相控阵声场特性仿真

全聚焦相控阵是当前超声无损检测领域的研究热点,但其声场特性和检测工艺方面的研究较少。在CIVA仿真软件平台的基础上,开展了全聚焦相控阵的声场仿真计算与缺陷响应研究。采用相同激发参数和孔径的超声探头仿真常规超声声场和全聚焦相控阵声场,分析比对各自的声场特性。通过缺陷响应研究模拟全聚焦相控阵声场与横通孔之间的作用,并分析了全聚焦相控阵技术的检测能力。该研究工作有望为全聚焦相控阵探头的研发设计以及检测工艺的制定提供参考。     

焊缝超声相控阵检测——最新国际标准介绍

介绍最新国际标准有关承压设备对接接头对接焊缝和T型接头组合焊缝采用相控阵扇形扫查或电子扫描进行超声检测的重要要求。主要内容包括相控阵仪器、探头和校验试块要求,仪器调试方法（时基线性、探测范围和灵敏度）,聚焦律的设置和校验,检测程序,薄板、中板和厚板对接焊缝及T型接头的探测布置和声线示踪,图像显示评价。意在为国内承压设备推广应用标准化相控阵超声检测技术提供有用借鉴。     

钢结构件焊接接头超声相控阵实际探伤条件的研讨

为提高对大型钢结构件的大板梁所有焊接接头的超声检测速度,采用相控阵UT,以电子扫描技术取代常规UT中探头的机械移动。根据有关工业标准要求,通过校验试块的验证试验,探讨分析相控阵超声检测的实际有效探伤条件。试验表明,只要五参数（声束聚焦位置、同时激励的阵元数、有效探伤范围、脉冲重复频率及探伤数据压缩比）正确设定,可明显提高钢结构件焊接接头相控阵UT的检测效率。     

钢结构件焊接接头超声相控阵实际探伤条件的研讨

为提高大型钢结构件的大板梁所有焊接接头超声检测速度,采用相控阵UT以电子扫描技术取代常规UT中探头的机械移动。本文根据有关工业标准要求,通过校验试块的验证试验,探讨分析相控阵超声检测在这方面的实际有效探伤条件。试验表明：只要正确设定五参数（声束聚焦位置、同时激励的阵元数、有效探伤范围、脉冲重复频率及探伤数据压缩比）,可明显提高钢结构件焊接接头相控阵UT的检测效率。     

依据ASME标准的PAUT现场检测推荐作法

针对相控阵检测技术现场应用,依据ASME标准要求,对超声相控阵仪器的校准、探头校准以及校准试块和认证试块的制作要求作了进一步的规范。对今后超声相控阵检验技术现场应用起到了指导作用。     

2017全国超声无损检测大会预通知

正1征文范围(1)超声无损检测理论、方法与应用;(2)超声非线性与材料特性;(3)超声阵列、超声相控阵及TOFD检测方法与技术;(4)超声收发换能器原理与应用;(5)超声收发控制与检测仪器;(6)超声扫查与成像理论及应用;(7)空耦超声、水耦超声、电磁超声、激光超声、高频超声、光弹检测方法与应用;     

焊接接头的相控阵超声检测

相控阵超声检测技术通过控制探头中各芯片的激励和调节声束参数来进行检测,具有无需锯齿扫查,声束角度广,缺陷显示直观等特点。通过对含焊接缺陷试板的焊接接头进行相控阵超声检测,并与其他检测方法进行对比,综合分析了典型缺陷信号特性,为相控阵超声检测技术在焊接接头缺陷实际检测中的应用提供借鉴。     

超声编码相控阵的应用

介绍超声编码相控阵的技术特性和典型应用,包括腐蚀检测、小径管检测、大径管检测、管道自动检测和钢厂在线检测等,意在为国内承压设备焊缝无损检测,推广符合国际法规要求的半自动或全自动超声相控阵技术,提供有用借鉴。     

304L不锈钢薄壁小径管焊缝的相控阵超声检测工艺

采用相控阵超声检测技术,通过声学特性分析、模拟仿真、试块设计和验证试验,对304L不锈钢薄壁小径管焊缝的相控阵超声检测进行了研究。试验结果表明,对于未熔合、未焊透、裂纹等面积型缺陷,相控阵超声和射线检测的检出率均为100%。对于体积型缺陷,相控阵超声检测能力和射线检测相当;对于直径0.5 mm以下的小缺陷,受缺陷形貌、性质的影响,其反射波幅存在一定偏差。另外,相控阵超声检测的可达性和自检测效率优于射线检测的,且具有可进行交叉施工,结果数据可复查,数据重复性好,无辐射风险。     

耐蚀合金复合管焊缝超声相控阵检测

采用高端超声相控阵技术,即使用定制的双矩阵、双线阵探头,结合现成的超声相控阵仪器和界面友好的相应软件对耐蚀合金复合管环焊缝进行检测,可确保耐蚀合金复合管的完好性。