超声相控阵声束控制特性分析

超声相控阵技术通过对超声阵列换能器中各阵元进行相位控制,获得灵活可控的合成波束,从而实现对整个检测对象的扫描。它具有可进行动态聚焦、可成像检测、可检测复杂形状物体等一些优点,近年来正成为国际无损检测领域的研究热点,并已经在医学和工业领域得到应用。在研究超声相控阵技术原理的基础上,建立了数字声束模型来分析线阵换能器参数对声束控制的影响,并用计算机软件进行仿真分析声束的偏转聚焦。通过这种方法,可以很清楚的了解超声相控阵声束控制特性。     

分区合成C扫成像方法在水冷板超声检测中的应用

介绍了一种相控阵超声检测的分区合成C扫描成像方法。首先,通过相控阵超声水冷检测中遇到的缺陷无法有效检出的问题来阐述传统成像方法的局限,提出了分区合成C扫描成像方法,并介绍了该方法的具体原理和实现方式;最后通过对比该方法应用前后的成像结果,分析了该方法的优势和应用场景。结果表明,相较于传统的相控阵超声和超声显微镜成像方法,分区合成C扫描成像方法能更好地应用于包括水冷板在内的各种复杂多层结构工件的检测中。     

相控阵超声无损检测系统的研制

以探讨相控阵超声无损检测系统的研制为目的，从相控阵原理着手，对检测系统的工作机理及系统组成进行简略阐述，重点研究阵列探头设计、相位精确控制、超声信号模拟／数字处理及缺陷成像中的关键技术。最后利用系统进行了试块检测成像对比试验。初步试验和研究表明，相控阵超声无损检测系统比传统单探头超声无损检测具有信噪比高、缺陷分辨力强、有效探伤范围宽以及工作效率高等特点。     

超声扫描成像测井仪信号处理电路设计

介绍了一种超声扫描成像测井仪信号处理电路的设计和实现。电路主要包括超声信号限幅电路、放大滤波电路、检波电路、A/D电路、FIFO电路以及单片机控制电路。电路采用了高频放大器以及差分放大器,很好地实现了对微弱超声回波信号的获取、放大、波形包络检波、A/D转换和缓存处理。试验表明,电路结构简单实用,获得了比较理想的回波包络信号。     

计算机辅助在TKY管节点焊缝超声相控阵检测中的应用

采用解析几何理论与方法,对TKY管节点焊缝进行了数学模型的构建.在获得管节点焊缝截面图形基础上,按照规定尺寸绘制焊缝接头,并依据实物尺寸绘制相控阵探头轮廓和超声波的声束线.运用计算机辅助技术实现了焊接接头声束覆盖范围可视化效果,较好地指导了相控阵检测工艺设计,能够对TKY管节点焊缝超声检测盲区进行评估,从而克服了相控阵超声检测参数设置的盲目性.对人工设计的Y形管节点焊缝试样检测表明,利用超声相控阵成像技术和计算机辅助技术相结合手段有助于管节点焊缝作快速检测和评价.     

聚乙烯管道焊接接头超声波检测中的动态滤波器设计

使用了超声相控阵技术及B扫描实时成像对各种聚乙烯管道焊接接头进行检测。超声相控阵检测系统中的接收动态滤波器模块对超声成像的图像分辨率和探测深度等指标有着较大的影响。进行了动态滤波器的设计,并且运用到聚乙烯管道接头检测的工程实践中。     

基于等声程聚焦算法的超声相控阵检测技术

超声相控阵技术通过对超声阵列换能器各阵元进行相位控制,能获得灵活可控的合成波束,进行动态聚焦、成像检测,能够提高检测灵敏度、分辨力和信噪比。在研究超声相控阵换能器声场的偏转和聚焦特性基础上,基于ASTM推荐试块与试验标准E2491—06,设计了等声程聚焦模型,并给出了扇形偏转非聚焦以及扇形偏转等声程聚焦的检测成像结果。试验结果表明,等声程聚焦算法有效地检出了材料中的缺陷,具有很好的分辨率和信噪比,能够比较真实地反映材料内部缺陷的相对位置和大小。     

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。     

特种设备在役螺栓超声相控阵检测成像影响因素

在分析螺栓超声检测原理与方法的基础上,结合在役螺栓超声相控阵检测的实际情况,通过螺栓试样超声相控阵检测成像图的分析比较,讨论了影响检测结果的主要因素,包括扇扫角度选择、检测位置、当量反射体大小和当量反射体位置对检测结果与成像的影响分析,为在役螺栓超声相控阵检测工艺及方案的制订提供了依据。     

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。     

基于PCIE总线的超声相控阵检测系统

基于PCIE总线设计了一种的超声相控阵检测系统,对系统的工作流程和功能组成进行了简述,重点研究了阵列探头、超声发射和接收通路、数据缓冲处理及反演成像等关键技术。通过理论计算、数值模拟和试验等形式验证了设计的可行性,为检测系统的实现提供了参考。     

艉轴管的超声相控阵检测

艉轴管属于大型管状铸锻件,使用常规超声方法对其进行检测时,内壁检测区域大,手工检测效率低,工程实施性差。考虑到超声相控阵检测技术具有C扫描成像功能、动态深度聚焦功能及扫查速度快等特点,将相控阵超声技术应用于艉轴管的检测中,并使用常规超声检测对艉轴管进行复检;对比两者检测结果,验证了设计的艉轴管超声相控阵检测方案是可行、可靠的,并且具有常规超声检测无法比拟的检测优势。     

一种双晶线阵相控阵探头的设计开发

根据常规单晶相控阵探头在应用中面临的一些局限性需求,通过需求分析、方案建立、数值模拟,并结合多年的超声检测探头开发经验,SIUI设计开发出一种国产的双晶线阵相控阵探头,经过测试,探头的性能指标达到先进水平。通过配合国产相控阵检测系统以及专用应用软件进行实际应用,探头在检测中获得了优秀的成像效果,可以替代国外同类型产品,并更好地满足国内需求。     

采用超声相控阵技术检测汽轮机转子叉型叶根

汽轮机叶片作为火力发电厂金属监督检验的重要部件,其叉型叶根结构复杂且检测面狭小,常规检测方法难以实现不拆除检测。笔者采用超声相控阵检测技术,制作了专用超声相控阵换能器来控制换能器各阵元的聚焦、扫查,对获得的数据进行软件分析并制定检测方案,从而实现了对叉型叶根的二维成像检测。利用该检测技术能快速、直观、有效地检测出裂纹缺陷,为确保汽轮机安全运行,防止叶片断裂提供了有力保障。     

超声相控阵检测技术及其应用

简述超声相控阵检测技术的发展、原理、特点及相控阵换能器的分类。介绍国外超声相控阵检测成像技术在焊缝和火车轮轴检测方面的应用。超声相控阵检测技术较常规超声波检测具有高速、高效、适合复杂结构件以及能实时成像等优点，在压力容器、核电站和海洋平台结构等工业无损检测领域具有良好的应用前景。     

弧焊缺陷超声相控阵探测技术研究

针对弧焊焊缝中常见的未熔合、气孔等缺陷有效检测的需求,以及传统超声检测技术难以直观定量显示缺陷的不足,开发了超声相控阵检测系统。利用超声相控阵探测技术来直观地定性和定量分析弧焊缺陷,实现了全波采集,ABC扫描成像显示,动态闸门重构,并将检测图像与工件几何信息相结合,更有效发现和定位、定量焊接缺陷。     

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。     

长罐体环焊缝缺陷定量检测技术

针对某长罐体焊缝质量检测的特殊要求,设计了射线探伤确定超标缺陷的平面位置、超声相控阵技术精确定量缺陷深度的方法,解决了在罐体20 mm厚度下实现8 mm厚度检测的质量控制难题。射线检测采用源在内的偏心倾斜透照法,通过优化工艺参数,实现了不低于1%的相对检测灵敏度,底片不清晰度值优于0.2 mm;同时采用超声相控阵一次波检测法,通过对系统性能优化和深度测量的精确标定,解决了超声检测与射线检测的灵敏度匹配与深度测量精度控制问题,实现了0.2 mm的深度定位精度;并在综合验证试验的基础上,在实际应用时采用深度分区判定法,在对缺陷深度精确测量的同时,有效提高了生产效率。     

金属材料相控阵检测缺陷定位、定性、定量准确性分析与比较

利用X射线检测、常规超声波检测和超声相控阵成像检测系统对一厚度为30mm的对接焊缝试块进行检测。并对三种检测方法的检测结果进行缺陷定位、定性、定量准确性分析与比较。结果表明,超声相控阵成像检测系统在缺陷定位、定性、定量的准确性上具有独特优势,且具有操作方便、检测快捷的特点。     

聚乙烯管道热熔对接接头的超声相控阵检测

在研究聚乙烯管道热熔对接接头超声检测中超声波反射规律的基础上,提出对该接头使用超声相控阵检测技术。研制了基于相控阵聚焦和超声实时成像技术的超声自动检测系统,通过液体楔块的声阻抗匹配,克服了聚乙烯材料声衰减严重和检测界面声能损耗对超声检测造成困难的问题。通过制作典型缺陷的聚乙烯接头缺陷试样,进行了可靠性测试和工艺试验,结果表明,提出的超声相控阵检测技术能可靠地检测出聚乙烯热熔对接接头中的典型缺陷。