全聚焦法焊缝检测灵敏度特性

全聚焦法(TFM)是用后处理算法增强的超声技术.基于全矩阵捕获(FMC)采集数据,由TFM生成的图像几乎聚焦在每个像素上,因而能提高缺陷检出率,改善缺陷定量和表征技术.本文评析焊缝检测中某些方向性面型缺陷引起的信号波幅变化,并对此与其他技术——超声相控阵检测(PAUT)、射线检测(RT)和金相检测结果作了比较.强调声传...     

基于相控阵全矩阵采集的全聚焦技术应用研究

相控阵全聚焦(TFM)技术实质上是基于相控阵全矩阵采集(FMC)的图像后处理全息重构技术。介绍了相控阵一维线阵探头的TFM技术原理。给出了TFM技术的纵、横波成像检测算法模型以及算法计算公式。编写了TFM算法的VC程序,设计了TFM技术纵波检测ASTM推荐B型相控阵试块通孔,横波检测对接平板焊缝未熔合缺陷的实例。实验结果表明,基于正确的检测算法模型,TFM技术能够极大地提升缺陷检测的图像重构效果,真实地还原缺陷本身的物理特征。     

核电站BOSS焊缝缺陷超声全聚焦检测

核电站BOSS焊缝焊接和服役过程中会产生缺陷,需实施无损检测以保障其安全运行。全聚焦方法(Total Focusing Method, TFM)基于全矩阵捕捉(Full Matrix Capture, FMC)数据进行延时叠加处理,实现成像区域的逐点虚拟聚焦,改善了常规相控阵超声检测(Phased Array Ultrasonic Testing, PAUT)中非聚焦区域成像效果。本文以SKETCH14规格不锈钢BOSS焊缝为例开展TFM成像检测试验。在BOSS焊缝肩部和腹部试块中加工了具有不同深度的10个?2横通孔和3个高度3mm内壁槽,结合焊缝几何结构制定TFM成像检测方案。实验结果表明,与PAUT方法相比,采用TFM方法可实现不锈钢BOSS焊缝内部所有缺陷检出,并提升检测信噪比和定位精度,且槽状缺陷的TFM检测效果优于孔状缺陷。     

新一代超声相控阵双全法成像检测

新一代超声相控阵全聚焦法(TFM)是用全矩阵捕获模式(FMC)所获数据进行信号处理的算法。所有计算均以每秒30帧刷新率完成。与标准相控阵法相比,TFM与FMC并用的"双全法"成像分辨力甚高,能优化缺陷定位、定量、表征,并可应对形状复杂试件的检测。本文综述超声相控阵"双全法"成像检测典型案例,并作相关讨论,以供业界推广应用借鉴。     

基于全聚焦成像技术的焊缝近表面平面类缺陷检测

全聚焦成像技术（TFM，total focusing method）利用虚拟聚焦算法，将采集到的每一组收发信号聚焦于成像区域的每一单元格上（虚拟聚焦点）并最终成像. Half-Skip TFM（HSTFM）是在全聚焦成像技术（TFM）的基础上发展起来的一种超声相控阵后处理成像技术. 文中分别采用TFM，HSTFM这两种算法对位于焊缝试件近下表面的典型平面类缺陷（垂直于试件表面扩展）进行了成像检测. 结果表明，TFM的成像仅观察到平面类缺陷上尖端的存在；而在HSTFM的成像中，平面类缺陷成像完整且清晰可见. 同时，试验中根据HSTFM的成像结果，测量出了缺陷的尺寸与定位信息，并具有较小的测量误差.     

超声相控阵与全聚焦法成像特性比照评析

综述超声相控阵(PAUT)与全聚焦法(TFM)成像特性,给出了焊接试样缺陷显示实例.依据比照评析结果,提议:焊缝全覆盖检测宜用PAUT,重要缺陷区或关键区宜用TFM,以改善缺陷定量、表征结果.     

基于合成孔径聚焦成像的超声衍射时差法图像优化处理

为了改善超声衍射时差法(TOFD)检测图像品质,提高缺陷图像的横向分辨率,从基本原理出发,建立了D扫和B扫TOFD图像的合成孔径聚焦成像模型,对提高合成孔径聚焦成像品质的方法进行了研究,实现了TOFD图像的合成孔径聚焦技术与匹配滤波、维纳滤波、旁瓣抑制等算法的综合集成。试验结果表明,提出的合成孔径聚焦成像算法能有效改善TOFD图像质量,增强对缺陷尺寸的横向定量识别,有利于高分辨TOFD技术的实现。     

全聚焦法曲面检测弯管焊缝

针对弯管焊缝沿圆周方向弯头表面几何形状变化特点,提出环焊缝用超声相控阵全聚焦法(TFM)进行成像检测,可获得高分辨力图像,且灵活性好。为验证所提出的方法,对声波在弯管壁内的传播,通过仿真平台,作了数值模拟。仿真结果表明,该法能准确测出反射源位置。实验证明此新法能取代RT,检测不同尺寸的弯管环焊缝,有效完成缺陷探、判、测、评。     

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。     

基于超声频域合成孔径聚焦成像技术的板中缺陷成像研究

随着现代工业的迅速发展,人们对工业无损检测定量分析的要求也越来越严格。本文针对板中缺陷检测的问题在频域合成孔径算法理论的基础上,通过多物理场仿真软件COMSOL Multiphysics进行数值模拟,将仿真得到的A扫数据导入MATLAB软件中进行相位迁移算法处理,得到了二维缺陷重构图像,将50张引入阈值为0.3后的二维缺陷重构图像进行叠加得到了三维缺陷重构图。由缺陷重构结果可知,经过相位迁移算法处理后缺陷中心位置与仿真模型中预设位置X轴坐标相对误差范围为2%～2.5%,Y轴坐标相对误差范围为0%～2%。     

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。     

导向环钎焊接头超声检测图像处理及质量评价

采用水浸聚焦超声C扫描成像方法对导向环钎焊接头进行了无损检测,针对超声检测图像特征,采用基于面积重构的形态学图像处理方法进行了缺陷分割.根据图像处理结果,计算了钎焊接头的焊合率以及最大缺陷的位置,实现了导向环钎焊质量的无损评价.利用Matlab语言的图形用户界面工具开发了导向环钎焊接头超声检测图像处理与质量评价软件,该软件界面简洁、易操作,并且能够脱离MATLAB语言环境独立运行,便于推广应用.     

弯管焊缝曲表面超声相控阵成像检测

介绍弯管焊缝用超声相控阵检测(PAUT)安全取代射线照相检测(RT)的方法要领和细节。针对弯管焊缝沿圆周方向弯头表面几何形状变化特点,提出环焊缝用超声相控阵全聚焦法(TFM)进行成像检测,可获得高分辨力图像,且灵活性好。为验证所提出的方法,对声波在弯管壁内的传播,通过仿真平台,作了数值模拟。仿真结果表明,该法能准确测出反射源位置。最终实验证明:以此法取代RT,适用于不同尺寸的弯管环焊缝缺陷的探、判、测、评,满足相关规范标准要求。     

碳纤维复合材料全聚焦3D相控阵超声检测

针对209P型转向架使用碳纤维复合材料的无损检测,采用全聚焦3 D相控阵超声检测技术进行试验研究.通过试验结果表明,全聚焦3D相控阵超声检测具有缺陷图像显示直观、缺陷定量准确等特点,能够实现对209P型转向架使用的碳纤维复合材料质量管控.全聚焦3D相控阵超声检测为碳纤维复合材料的检测提供了一种新思路和新途径,对复合材料...     

管道环焊缝的全聚焦检测

全聚焦技术是一种基于全矩阵采集的虚拟聚焦图像后处理技术,全聚焦算法将成像区域分割为多个网格,对每一网格都进行聚焦,使得超声成像结果更加均匀平滑,成像质量优于常规相控阵超声检测方法的质量。根据全聚焦成像的技术特点开展管道环焊缝相控阵超声全聚焦检测工艺方案的研究,参照管道环焊缝试块设计标准设计并制作全聚焦验证试块,针对全聚焦验证试块、全自动超声检测(AUT)校准试块开展相控阵超声全聚焦检测试验。试验结果表明,对于V型坡口,全聚焦成像效果好;对于小角度的自动焊坡口,常规全聚焦检测时接收超声回波困难,存在检测灵敏度低的问题;通过对全聚焦算法的优化改进,提高了小角度缺陷的检出率,证明全自动焊焊缝可采用全聚焦技术进行检测。     

超声相控阵技术的仿真试验

超声相控阵技术是一种先进的超声无损检测技术。超声相控阵技术通过对超声阵列换能器中各阵元进行精确延时控制,获得灵活可控的合成波束,并可随意控制聚焦点的位置。利用仿真相控阵合成聚焦技术的方法,搭建了一个16阵元、超声信号发射、接收和处理试验系统。利用该系统对缺陷试块进行了检测试验,试验结果与实际试块缺陷情况吻合。通过对试块缺陷的检测试验,对比聚焦与不聚焦的检测效果,证明了相控阵合成聚焦技术可以极大地提高检测的信噪比和灵敏度,验证了相控阵聚焦可以提高检测能力。     

奥氏体焊缝的两种超声检测方法对比

结合工程应用数据,对全聚焦相控阵超声和双晶聚焦纵波斜探头超声两种技术的粗晶焊缝质量检测结果进行了对比分析,得到两种技术的信噪比数据、缺陷检出能力数据以及扫查覆盖能力的评价结果,指出了全聚焦相控阵检测技术具有覆盖范围大的特性,可减少扫查次数,提高检测速度,降低缺陷漏检的概率。     

大口径厚壁奥氏体不锈钢管道焊接接头的3D全聚焦相控阵超声检测

介绍了基于全矩阵数据采集(FMC)的全聚焦(TFM)3 D相控阵超声检测技术,并给出了用其检测大口径厚壁奥氏体不锈钢管道焊接接头的实例,可望为3D全聚焦相控阵超声检测的相关应用提供借鉴.     

管环缝相控阵双全法超声检测

介绍超声"双全"法-相控阵全矩阵捕获(FMC)和全聚焦法(TFM)用于管环缝检测。用相关算法和低成本传感器配置,可使具有曲面几何特征的管环缝检测,一快二准。本文意在为当今新一代相控阵法-超声"双全"法的推行,提供实用新案例。     

钢焊缝全聚焦法检测应用演示

比照了钢焊缝超声相控阵检测两种方法-常规扇扫法和全聚焦法。全聚焦法要求:由超声阵列中每一发射-接收组合,采集一整套时域信号数据,并计算延时法则,供信号后处理阶段聚焦。述评了全聚焦法的两种变异法--共源法和合成孔径聚焦法,及全聚焦法在焊缝检测上的应用。用横孔铝试块和内置多种实际缺陷的焊接试样,对全聚焦法作了演示试验,给出了图像显示结果。灵活运用全聚焦法是相控阵超声技术拓展工业应用的重要新动向。