管道环焊缝相控阵自动超声波检测技术

介绍了管道环焊缝相控阵自动超声波检测方法,该方法是在断裂力学ECA(Engineering Critical Assessment)的基础上,采用厚度区域划分法,将焊缝分成垂直方向上的若干个区,再由电子系统控制相控阵探头对其进行分区扫查.检测结果以双闸门带状图的形式显示,再辅以衍射时差法TOFD(Time Of Flight Diffraction)和B扫描功能,对焊缝内部质量进行检测、评价.     

Background removal and weld defect detection based on energy distribution of image

The lateral wave in ultrasonic TOFD （time of flight diffraction） image has a tail in transit time, which disturbs the detection and evaluation of shallow weld defect. Meanwhile, the lateral wave and back-wall echo that act as background add redundant data in digital image processing. In order to separate defect wave from lateral wave and prepare the way for following image processing, an algorithm of background removal method named as mean-subtraction is developed. Based on this, an improved method by statistic of the energy distribution in the image is proposed. The results show that by choosing proper threshold value according to the axial energy distribution of the image, the background can be removed automatically and the defect section becomes predominant. Meanwhile, diffractive wave of shallow weld defect can be separated from lateral wave effectively.     

浅谈TOFD超声波衍射时差法

从TOFD超声波衍射时差法原理出发，阐述该方法的优点和局限性，对使用TOFD超声波衍射时差法检测提出一些建议。     

有限元仿真的衍射时差法缺陷超声检测研究

材料缺陷检测的缺点是超声信号容易被系统噪声污染,本文提出超声波衍射时差法的有限元仿真方法研究材料焊缝缺陷识别,应用ANSYS软件计算有限元数字模型,确定超声检测过程仿真的加载应用规则,分析直通波、衍射波和底面回波的接收时间,得到声压幅值图像,获取实验信号,并与仿真信号比较,结果显示,采用该方法评估焊缝缺陷大小和位置是有效的。     

超声TOFD法在焊缝检测中的应用

简要介绍了超声衍射时差法(TOFD)的基本原理,阐述了采用此方法检测焊缝时的技术要点,主要包括工件表面状况、耦合剂的选择、探头参数的选择、探头间距的确定、参考试块的制作、灵敏度的调节、扫查方式、图像的显示和缺陷的定深测高等。通过TOFD法焊缝检测实例分析了超声TOFD法的优越性及局限性,说明此方法在无损检测领域有着广泛的应用前景。     

基于FPGA的超声TOFD焊缝探伤数据采集系统的设计

针对传统超声探伤数据采集系统采样速率低、处理速度慢、实时性差的问题,设计了一种高速数据采集系统;该系统以超声TOFD法为理论依据,可根据不同的检测对象,由上位机设置不同的参数,并传递给FPGA以控制数据采集时序,这样的设计极大地提高了系统的灵活性和适应性;高速模数转换芯片AD9288的应用,使系统的采样速率达到了200MSPS,有利于回波信号缺陷最值的获取;实验结果表明,系统方案完全可行,具有一定的实用和推广价值,对于其它超声探伤仪的研制也有很大的参考意义。     

边缘检测在TOFD扫描图像中的应用

TOFD技术作为一种缺陷检测与定量的方法在无损探伤领域得到了广泛的应用。为了提高TOFD扫描图像中缺陷信号的可识别性,达到精确检测和定位的目的,本文提出了将图像处理中的边缘检测算子引入TOFD扫描图像的方法。在对TOFD技术和边缘检测算子进行简要介绍之后,本文进行了将Sobel算子、高斯—拉普拉斯算子等应用于TOFDD扫描图像识别中的实验。实验结果表明,边缘检测成功地识别了TOFD扫描图像中的衍射波信号,可以提高TOFD检测的精确性。     

基于声发射和超声TOFD的在线检验技术研究及应用

针对化工装置长周期生产，停车检验经济损失大的现状，通过对基于声发射和超声TOFD的在线综合检验技术研究，给出了在线检验的有效解决方案，并通过重整反应器在线检验实例证明了该技术的可靠性。     

线聚焦超声波法焊接缺陷识别

针对常规超声TOFD(time of flight diffraction,衍射时差)法存在超声衍射声场能量低、检测回波信号弱的问题,提出一种线聚焦超声TOFD焊接缺陷识别方法. 基于几何声学理论,根据所需主轴声线折射角度及聚焦深度,设计线聚焦超声TOFD法所用的声楔块. 通过铝合金板人工缺陷试件的检测,研究线聚焦法的检测灵敏度;通过铝合金板搅拌摩擦焊试件的检测,验证线聚焦法的有效性. 结果表明,和常规方法相比较,相同测试条件下线聚焦超声TOFD法的检测灵敏度更高,采集的图像具有更好的对比度,同时能较好地保持图像边缘. 所提新方法在改善缺陷分辨力、提高缺陷检出率及降低漏检等方面具有很好的使用价值.     

国内TOFD检测技术的应用进展

自2001年来,TOFD检测技术因其高可靠性、高精度、廉价以及高效的优点,被广泛地应用于国内的锅炉、压力容器和压力管道的检测中。对TOFD检测技术在国内的应用与发展作详细介绍。分析TOFD检测技术原理的同时,指出了其优缺点。同超声检测技术相比较,TOFD检测技术更适用于对压力容器、锅炉的检测。最后列举了国内TOFD检测技术在用标准,并对其发展趋势作了预测。相信,自主研发的设备及相应关键技术将是国内今后发展的重要方向。