相控阵超声新技术在电站设备无损检测中的实践思路探索

超声相控阵检测技术20世纪60年代就已经出现,被应用于医疗领域。但是由于固体中波动传播复杂性、系统复杂性和成本费用高等因素存在,限制了超声相控阵检测技术在无损检测中的运用。而电子技术和计算机技术以及压电复合材料等高新技术被广泛综合应用,促进了超声相控阵技术发展,并且渐渐应用到工业无损检测中。     

基于超声相控阵技术的粘接性能检测研究

介绍超声相控阵技术的基本原理、特点及换能器的分类。通过研制的超声相控阵检测系统对复合材料的粘接性能实现检测,说明了超声相控阵技术在检测复合材料粘接性能上的应用及前景。     

基于超声相控阵技术的钢管拱桥相贯线焊缝检测研究

超声相控阵技术具有检测灵敏度高,检测速度快等诸多优点,可以用于钢管拱桥相贯线焊缝的检测.首先,利用几何方法计算相贯线焊缝二面角及坡口角度,确定检测试件缺陷预埋方案,然后利用超声相控阵对其进行检测试验.结果表明,超声相控阵技术可以有效地检出钢管拱桥相贯线焊缝各位置的典型缺陷.     

相控阵超声波探伤技术在铁路车辆轮轴裂纹检测中的应用研究

本文研究了超声相控阵技术的特点,并与现有铁路车辆轮轴超声波自动探伤和人工电磁探伤进行了对比分析,对超声波相控阵技术在铁路车辆轮轴裂纹检测工作中的应用进行了研究。结果表明超声相控阵技术能极大地提高检测准确率,更好的保证铁路车辆运行安全。同时能大幅提高工作效率,节约检测成本,具有较好的推广前景。     

超声相控阵在管道缺陷检测中的优化设计

本文采用具有电子偏转及电子聚焦特性的超声相控阵技术对大口径长输管道环焊缝进行缺陷检测,克服传统无损检测由于焦点固定引起检测过程复杂的不足.相控阵换能器的声场特性决定探伤灵敏度,是换能器设计的主要依据.所以需要对超声相控阵换能器进行优化设计,其目的是研究阵元参数与声场特性之间的关系,尽可能地使主瓣尖锐,抑制栅瓣的产生,减弱旁瓣的幅度.本文首先采用数值分析方法,研究并仿真线阵参数对超声束聚焦性能的影响.然后介绍用超声相控阵换能器进行环焊缝检测的试验平台.在此基础上,选取优化后的超声相控阵探头与一个同频的常规超声探头进行对比试验.试验结果表明了该方法的有效性,能提高相控阵换能器的性能.     

超声相控阵检测技术在风电高强螺栓中的应用

针对在役风电机组中螺栓不便拆卸的特点,比较分析了常规超声与超声相控阵检测技术的特点,凸显超声相控阵检测的优势。对带有人工缺陷的螺栓试样进行试验检测,试验结果表明,超声相控阵检测技术能够成功检测出螺纹根部缺陷,并且具有较高的检测灵敏度及分辨力,从而降低检测成本,提高检测效率。     

压力容器无损检测新技术的原理和应用

介绍了压力容器无损检测新技术,包括磁记忆无损检测、超声相控阵技术、红外热波成相检测、激光无损检测、微波无损检测等技术,并进一步说明了这几种测试方法的应用范围和它们的优缺点.     

钛合金薄板直角焊缝质量的相控阵超声检测方法研究

板直角焊接结构由于被焊试件厚度薄、检测精度要求高等因素使得常规检测方法难以施展.利用相控阵超声检测技术声束灵活可控的特点,制定基于波束控制的全覆盖检测方案.为获得较好的信噪比,提出一套楔块几何参数的优化设计方法;对采用多次反射方式入射的相控阵超声偏转聚焦法则计算方法进行了研究;构建采用机械臂作扫查器的高精度相控阵超声自动化检测系统,对具有人工预埋缺陷的钛合金薄板直角焊缝结构进行了检测试验,验证检测方法的正确性.研究结果表明,所提出的相控阵超声检测方法,能够对裂纹、未焊合等类型缺陷进行良好表征,满足薄板直角焊缝的超声无损检测要求.     

超高压水晶釜釜底螺牙超声相控阵检测技术研究与应用

利用超声相控阵检测技术优势对超高压水晶釜釜底螺牙进行检测,解决了采用传统超声波检测方法无法解决的难题。文章对釜底螺牙用超声相控阵技术如何检测等进行分析探讨。     

相控阵超声后处理成像技术研究、应用和发展

相控阵超声后处理成像技术采用离线计算的方式对超声回波数据进行分析,实现缺陷的成像及评价,与基于实时成像的常规相控阵超声检测技术相比,成像更清晰,缺陷表征能力更强。近年来,相控阵超声后处理成像技术逐渐成为研究热点,国内外相关学者相继建立全聚焦成像、向量全聚焦成像、波数域成像和时间反转成像等一系列基于全矩阵数据的后处理成像算法,检测精度及缺陷表征尺寸极限取得了很大突破。为此,从全矩阵数据的基础理论出发,介绍基于虚拟聚焦思想和频域反演思想的相控阵超声后处理典型成像算法的基本原理、技术特点、研究进展及应用现状,总结当前发展存在的问题和不足,预测相控阵后处理成像技术的未来发展。     

超声相控阵技术在SAP领域无损检测中的应用

随着对应用于海底光缆及专用军事光缆中的SAP(Super-absorbentpolymers)质量要求不断提高,对其生产设备及其零部件的检修精度越来越高。将超声相控阵技术引入到相关设备的检修,分析了超声相控阵技术的基本原理及探头的分类,介绍了超声相控阵较之传统相控阵具有高速、高效(声束旋转、动态聚焦等)、适合复杂工件能实时成像的优点,展现了在SAP生产领域无损检测中的应用前景。     

国外的工业相控阵检测标准

在对超声相控阵检测技术进行了大量研究的基础上,人们正逐步掌握其特点。近年来国外一些重要的标准化组织,例如ASME,ISO,AWS,EN等,已认可相控阵技术的工业应用;ASTM,ISO以及EN已制订了相控阵标准或提出标准草案。概述了国外相控阵标准的制订情况和标准的基本内容和特点,为国内相控阵技术应用和标准制定提供借鉴。     

奥氏体不锈钢板对接焊缝的相控阵超声检测方法

奥氏体不锈钢因其耐腐蚀性强、力学性能优越等特点而在各工业领域被广泛应用。但奥氏体不锈钢在焊接过程中很容易出现各种缺陷,而常规的无损检测手段都很难高效地对其进行检测。相控阵超声检测技术的引入为解决这一问题提供了一种方法。本文从奥氏体不锈钢的应用背景出发,简要介绍了奥氏体不锈钢焊缝相控阵超声检测研究现状,阐述了相控阵超声检测的基本原理,然后通过专用试块的测试,论证了此检测方法是合理的。     

超声相控阵在异种钢焊缝检测中的应用

异种钢焊缝深刻影响着整体结构的安全,因此必须对焊接质量进行严格的检测,防止由于缺陷的存在而带来的严重后果。异种钢焊缝通常具有形状不规则的特点,采用传统的超声波检测技术很难进行准确检测。超声相控阵由于可以偏转和聚焦,因而在异种钢焊缝检测中得到了广泛的应用。现通过实验手段对超声相控阵在异种钢焊缝检测中的应用进行了详细探讨,对常见缺陷的超声反射回波进行了分析。实验结果表明:超声相控检测技术可以较好地满足异种钢焊缝检测的要求。     

基于FPGA技术的新型相控阵驱动电路

近年来,结构损伤中超声相控阵检测技术正逐渐成为国际无损检测领域的研究热点之一.由于目前超声相控阵驱动电路中大多采用脉冲信号的激励方式,驱动信号的强度难以控制,缺陷处回波的有效信号不够突出,使得相控阵检测的分辨率较低.针对这一问题,提出了一种基于FPGA技术的新型超声相控阵驱动电路,该驱动电路利用FPGA片上丰富的逻辑资源以及其编程的灵活性,实现了任意波形信号的激励,并且依据超声波在材料中的衰减规律,通过在片上构建强度控制算法实现了缺陷处应力波等强度的目的,从而提高了缺陷检测的分辨率和信噪比.系统主要包括激励信号生成模块、强度程序控制模块以及高频功放模块.最终通过实验,验证了系统的可行性.     

基于有限元建模的复杂部位的相控阵柔性探头研究

相控阵超声检测技术可以用于井口装置内的检测,但井口装置的表面粗糙、曲率不匹配等原因影响缺陷检测.针对井口装置复杂部位检测准确性研究,为确保相控阵超声检测技术检测阀体、弯头等复杂部位缺陷的可靠性,本文基于有限元仿真对检测过程进行模拟,通过构建含有缺陷的井口装置进行检测实验,并验证分析.     

聚乙烯电熔接头表面不规则对超声相控阵检测的影响分析

超声相控阵技术及B扫描实时成像技术,可以实现对表面平整的聚乙烯电熔接头缺陷的检测。然而针对表面不规则的聚乙烯电熔接头进行检测,由于耦合剂与聚乙烯两者声速与声阻抗的差异,会造成检测盲区的增大、检测图像的畸变和灵敏度的降低。对聚乙烯电熔接头表面不规则对超声相控阵检测的影响进行系统地分析和研究,并探索出一种实用的方法可以消除表面不规则对超声相控阵检测的影响,使超声相控阵技术能够用于表面不规则的聚乙烯电熔接头的质量检测。     

超声相控阵发射声场的计算与分析研究

建立了单探头和相控阵的发射声场计算模型,并以线性相控阵为例,讨论了相控阵探头的各种参数对相控阵发射声场的影响,对定量研究超声相控阵和超声相控阵技术的应用奠定了理论基础。     

基于全聚焦相控阵超声的叶根槽裂纹检测

汽轮机转子受复杂应力和高温的多重作用,常在反T型叶根槽部位产生疲劳裂纹,导致断裂事故。针对此问题,提出全聚焦相控阵超声的检测方法。推导了全聚焦相控阵超声的采集及成像公式,制备了专用试件,在端壁上倒圆（F1）采用线切割方法预制人工缺陷,采用全聚焦相控阵超声检测,并与常规超声进行了对比。结果表明,全聚焦相控阵超声检测精度高,适应性强,具有较好的工程应用价值。     

基于COMSOL的超声相控阵无损检测算法与仿真技术研究

基于超声相控阵无损检测技术原理,运用延时法则研究了超声相控阵偏转和聚焦算法,在COMSOL软件中建立了多阵元超声相控阵无损检测仿真模型,对碳钢工件内部的缺陷形态进行了不同角度的扫查,揭示了声束在缺陷碳钢工件中的传播规律,获得了不同阵元的超声脉冲回波图;在此基础上,提出了基于脉冲回波的缺陷重构算法,对工件中的缺陷形态进行了重构;最后,开展了超声相控阵无损检测实验,对仿真模型以及缺陷重构算法进行了验证。研究结果为工件缺陷的超声相控阵检测及重构提供了一种有效的建模仿真技术方法。