相控阵探头表征和系统特性校验新方法

介绍用现场检测相同的设置对相控阵探头和系统进行校验、测评和表征的方法原理。给出了用不同试块、波型、探头尺寸及不同机械测定的示例。此法易于发现参数编程中的种种错误,包括楔块角度、第一阵元高度、楔块声速及探头阵元芯距等。列举了用不同的程控参数进行裂纹检测和定量的实例。该方法可望用于承压设备焊接接头现场检测施探前对相控阵线阵探头和系统的快速校验,很有实用性。     

相控阵列探头的应用和标准化动向

介绍了相控阵列探头在国外缺陷尺寸测量、奥氏体系不锈钢焊缝和管材检测、航空航天材料检测、核电站检测上的广泛应用及其在标准化上的发展趋势。     

TOFD检测连续尖角人工缺陷对比试块的应用

在对较厚工件进行TOFD (超声波衍射时差法)分区检测时,通常需要使用对比试块来进行深度的校准和检测灵敏度的确定。现在通用的TOFD对比试块在进行厚工件检测灵敏度参数设置验证、二区以后A扫描深度范围的验证、时间窗口深度范围内相对应的A扫描波幅幅值差验证时,其结果并不理想。笔者设计了一种连续尖角人工缺陷对比试块,该对比试块制作较为方便经济,形状较小,使用简单,能够准确地对TOFD检测所需要的深度进行覆盖,且能够对深度覆盖范围内A扫描波幅幅值差以及检测灵敏度进行验证。     

对某横向缺陷的TOFD检测和分析

针对某焊缝的横向缺陷,采用不同扫查方式,对其TOFD影像进行分析,从而正确识别和判定横向缺陷。     

衍射时差法（TOFD）超声检测中探头的选择

结合标准、相关教材及文献,利用仿真声场分布图,针对衍射时差法（TOFD）超声检测中探头选择从型式、频率、晶片尺寸、折射角等不同方面进行了论述并提出了一些观点和认识。     

T型焊接接头的超声波TOFD检测方法

针对翼板不受结构条件限制的T型焊接接头,制定了相应的超声波TOFD检测工艺,制作了含有人工模拟缺陷的试块。依据制定的检测工艺对试块进行了超声波TOFD检测,结果表明,模拟试块内的人工缺陷可有效检出,利用超声波TOFD检测该类T型焊接接头可明显提高工作效率。     

管道焊缝的全自动相控阵超声波检测技术

简要介绍了管道焊缝全自动相控阵超声波检测(AUT)的技术原理,包括TOFD检测技术、相控阵技术以及分区扫查法。重点介绍了检测系统及调试过程。通过对实际检测结果的分析可见,AUT技术在大壁厚长输管道环焊缝和海底管道的检测方面优势独特,如检测速度快、对面积性缺陷检出率高、缺陷定位准确和显示直观等,因此具有广泛的应用前景;但同时AUT技术具有不适用于手工焊打底或手工焊焊缝、试块制备以及调试过程复杂、指导标准欠缺和设备昂贵等局限。     

全自动超声波检测技术人工反射体的研制

人工模拟缺陷试块是全自动超声波检测技术中的关键组成部分。根据人工反射体(人工模拟缺陷)的研发思路,以及材料的优选、缺陷的定位、焊缝不同部位的缺陷预置,通过人工模拟缺陷来调节全自动超声波检测技术的灵敏度,以求达到提高全自动超声波检测技术的检测精度及检测效率。     

TOFD技术的检测盲区计算和分析

对TOFD盲区计算公式中的直通波脉冲时间宽度t_p的取值进行了讨论,试验修正了公式计算结果。分析了上、下表面盲区的特性,归纳了相关影响因素。研究了焊缝型式和形状对检测盲区的影响,并使用CIVA软件进行了盲区的计算机仿真计算。     

声程对斜探头前沿及K值测量的影响

为了确定超声探伤用斜探头的探头前沿l0和K值的测试值与测试声程的关系，设计了不同声程下的l0和K值的测量试验。在CSK-IA，CSK-ⅢA和长输管线标准试（SGB试块）上的测试结果表明，测量用参考反射体的声程影响斜探头l0和K值的测量精度。在近场区外测量时，l0的测量一致性高；晶片面积及测量声程影响K值的测量结果。     

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。     

承插焊接接头超声相控阵检测技术

针对承插焊接接头内部缺陷无法检测的难题,研制了人工模拟裂纹试块,制定了相控阵检测工艺,并分析了相控阵的检测结果,评述了相控阵检测该类结构的优势及其应用前景。     

相控阵超声检测技术应用

相控阵超声技术在无损检测行业中已经得到广泛的应用,该技术根据电子延时控制,利用波的叠加和干涉原理,形成动态扫查声束,最终合成扫查图像,比传统超声波探伤具有时更高的缺陷检出率。围绕相控阵技术原理、设备的使用和校准,介绍了相控阵技术在一些领域的经典应用。     

便携式相控阵探伤仪在焊缝超声检测技术中的应用

分析了相控阵探伤仪检测焊缝的技术特点,介绍了相控阵探伤仪在焊缝超声检测中的应用。从应用结果可以看出,相控阵探伤仪能极大地提高焊缝检测效率,节省检测成本。     

无楔块条件下超声相控阵的聚焦特性测试

ASTM E2491—2008《相控阵超声波检查仪和系统工作特性评定指南》标准为相控阵设备的测试提供了指导性规定。文章根据ASTM E2491—2008标准,在无楔块情况下测试相控阵系统的聚焦能力,确定激发晶片数、聚焦深度等因素对系统聚焦能力的影响。试验采用标准规定的试块,试验激发的晶片数量为8,16和32个,设置的聚焦深度为10,30,50,100,150以及200mm。通过试验发现,在近场区内有明显的聚焦现象,而在近场区以外则无法聚焦;随着激发晶片数量的增加,相控阵系统的聚焦能力也随着增强;在近场区中,随着相控阵聚焦深度的增加,焦点尺寸逐渐增大。     

基于超声TOFD法直通波幅度分布的近表面缺陷检测

针对超声衍射时差法（TOFD）的近表面检测盲区问题,提出一种基于直通波幅度分布分析的近表面缺陷检测方法。在近表面缺陷检测信号的直通波部分选取多个关键点,揭示了各关键点幅度分布与近表面缺陷深度的关系,获得了用于近表面缺陷检测的幅度分布特征值。试验结果表明,该方法能准确检测出埋深1．0mm的人工缺陷,有效地提高了对近表面缺陷的识别能力。     

超声环形相控阵换能器在锻件探伤中的应用

扼要介绍超声相控阵技术的发展及原理。着重介绍10A16E32环形相控阵换能器的原理、聚焦特性及其在航空锻件水浸超声波探伤中的应用。对比试验和应用实例表明，环形相控阵检测速度快、灵敏度高、有效探伤深度范围大。     

薄板焊缝检测的超声相控阵楔块设计

针对薄板检测的特殊性,运用Snell公式等分析计算设计了一种超声相控阵斜探头楔块,并采用声场模拟以及实际检测方法验证了设计的楔块对于薄板搅拌摩擦焊缺陷的检测效果。结果表明,采用上述方法可以优化楔块设计,减少盲目性。按照设计结果加工的楔块对薄板具有良好的检测效果,可检测出3mm板中距离上表面1mm直径为0.3mm的侧孔。     

复杂结构焊接件超声相控阵检测的数值仿真

超声相控阵技术由于其技术优越性以及成像功能,已广泛应用于复杂结构焊接件的检测中。但相控阵技术不能完全判断信号来源和信号真实位置,因此需要借助CIVA数值仿真技术,对相控阵检测结果进行有效分析,并对实际检测过程的工艺设计和缺陷评判起指导作用。     

超声相控阵系统中高精度相控发射和相控信号并行处理的实现

为了实现超声相控阵系统中换能器各阵元发射和接收相位的精确控制以及多路相控回波信号的实时处理,提出了一种基于FPGA的高精度相控发射和相控信号并行处理的实现方式。分析结果表明,拥有高速计数器以及丰富高速I/O引脚和DSP硬核资源的FPGA,特别适合相控阵系统的实现;采用FPGA中的高速计数器来实现高精度相控发射,可获得高达2ns的延时精度,采用FPGA中的高速I/O引脚以及DSP硬核资源,可实现16路回波信号的全并行信号处理,并且可以利用首先2 ns插值、然后10 ns延时补偿的方法来实现高精度相控接收。实测结果表明,该实现方式可以较好地对钢管的缺陷进行实时和清晰的扫描成像。