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超声波相控阵仪器要检验哪些方面

发布时间: 2021-02-19 23:12:03

Ⅰ 简述相控阵检测技术与脉冲反射法手工超声检测技术相比具有哪些优点

第一章超声相控阵检测技术发展史及优点,1.1超声相控阵检测技术的发展史,苏联科学家S.J.Slkolov就已经开始了超声成像的研究,其后由于技术上的种种原因,超声成像研究进展缓慢,之后随着电子技术和计算机技术的迅速发展,大大推动了超声成像的研究和应用,在无损检测领域,已被发展或正在研究的超声检测成像方法主要有以下几种,1、扫描超声成像:脉冲超声回波(实际上是超声回波通过超声换能器转换成电信号的

第一章超声相控阵检测技术发展史及优点
1.1 超声相控阵检测技术的发展史
20世纪20年代,苏联科学家S.J.Slkolov就已经开始了超声成像的研究。其后由于技术上的种种原因,超声成像研究进展缓慢。之后随着电子技术和计算机技术的迅速发展,大大推动了超声成像的研究和应用。目前,在无损检测领域,已被发展或正在研究的超声检测成像方法主要有以下几种。
1、扫描超声成像:脉冲超声回波(实际上是超声回波通过超声换能器转换成电信号的波形)在显示屏上可以由不同的显示方式,包括A型、B型、C型、P型、F型扫描显示。
2、超声全息:基于波前重建原理,即通过物波和参考波干涉形成的图案(全息图),然后经过反衍射积分的重建过程,获得物体的图像。早期的超声全息模仿光全息原理,使用液面成像方式。目前研究比较活跃的声全息方法是扫描声全息,大致分为激光束扫描声全息和计算机重建声全息两类。
3、超声显微镜:利用声波对物体内部的声不连续性(如缺陷、力学特性或微观组织变化等)进行高分辨率成像检测的系统和技术。其原理是用高频(工作频率可高达2GHz)超声波照射样品,形成样品的微观声学参数分布,能获得被测物体表面和近表面结构的高分辨率图像。
4、超声CT:计算机层析超声成像,它是借鉴X射线CT而发展的超声成像技术。其用一束超声波依次沿不同方位角照射物体,并同时检测物体中目标的散射波(即投影),再由投影来计算反演重建目标的像。目前超声CT主要有透射型和反射型两种,而图像重建也有两种理论,射线理论和衍射理论。
5、ALOK超声成像(amplituden and laufzeit orts kurven)技术,即幅度—传播时间—位置曲线技术。利用幅度—传播时间—位置曲线,通过传播时间补偿和信号叠加的方法,从回拨信号中识别来自缺陷的回波信息而去除噪声信号,并可给出用B型显示的缺陷图像。
6、衍射传播时间技术(TOFD):依靠超声波和缺陷端部相互作用发出的衍射波来检出缺陷并对其进行定量的检测技术,并可给出A型扫描显示及D扫描、B扫描灰度图像显示。
7、合成孔径聚焦技术(SAFT):采用小孔径换能器和较低的工作频率,以获得高的空间分辨力的一种超声检测技术,能在近场区工作,并能实现三维成像的特点。
8、超声相控阵成像:通过控制阵列换能器中各个阵元激励(或接收)脉冲的时间延迟,改变由各阵元发射(或接收)声波到达(或来自)物体内某点时的相位关系,实现聚焦点和声束方位的变化,从而完成相控阵波束合成,形成成像扫描线的技术,可给出A型、B型、C型、P型及3D扫描成像。
至今超声相控阵技术已有近20多年的发展历史。初期主要应用于医疗领域,医学超声(见图1-1所示)成像中用相控阵换能器快速移动声束对被检器官进行成像(见图1-2所示),而大功率超声利用其可控聚焦特性局部升温热疗治癌,使目标组织升温并减少非目标组织的功率吸收。最初,系统的复杂性、固体中波动传播的复杂性及成本费用高等原因使其在工业无损检测中的应用受限。然而随着电子技术和计算机技术的快速发展,超声相控阵技术逐渐应用于工业无损检测。

图1-1 医用相控阵设备图1-2 器官检查
近年来,超声相控阵技术以其灵活的声束偏转及聚焦性能越来越引起人们的重视。由于压电复合材料、纳秒级脉冲信号可控制、数据处理分析、软件技术和计算机模拟等高新技术在超声相控阵成像领域中的综合应用,使得超声相控阵检测技术得以快速发展,逐渐应用于工业无损检测领域。
在超声相控阵成像检测仪器设备方面,国外有以色列SONOTRON NDT公司、加拿大R/D TECH公司、美国GE公司、日本OLYMPUS公司、英国SONATEST公司、英国Technology Design公司等致力研发相控阵检测系统设备,并且已经在各行各业无损检测领域得到了成
功地应用。同时国内也有多家公司在对超声相控阵检测设备进行研究,如广州多浦乐电子科技有限公司、汕头超声研究所、武汉中科创新技术股份有限公司,且这些设备已逐步投入生产并在市场中得到推广应用。
1.2超声相控阵检测的优点
超声相控阵检测与其他无损检测方法对比具有如下所述的优势:
1)采用电子方法控制声束聚焦和扫描,检测速度成倍提高:
①超声波束方向可自由变换;
②焦点可以调节甚至实现动态聚焦;
③探头固定不动便能实现超声波扇扫或者线扫;

Ⅱ 相控阵仪器如何进行校验

给定不同的电子偏转;在L SCAN中,是固定的电子偏转,然后激发不同的虚拟探版头(虚拟探头孔径之前也权是确定的)。

相控阵探伤仪通过软件可以单独控制相控阵探头中每个晶片的激发时间,从而控制产生波束的角度、聚焦位置和焦点尺寸。
特点:
1.实时彩色成像,包括A/B/C/D和S-扫描,便于缺陷判读,不会误判或漏判缺陷;
2.相控阵技术可以实现线性扫查、扇形扫查和动态深度聚焦,从而同时具备宽波束和多焦点的特性,因此检测速度可以更快更准;
3、相控阵具有更高的检测灵活性,可以实现其它常规检测技术所不能实现的功能,如对复杂工件检测;
4、容易检测各种走向、不同位置的缺陷,缺陷检出率高,检测范围广,定量、定位精度高;
5、扫查装置简单,便于操作和维护;使用更便捷,对人体无伤害,对环境无污染;
6、检测结果受人为因素影响小,数据便于储存、管理和调用,以及连接电脑打印查看。也可以直接连接鼠标在仪器上操作。
7、可以节省许多成本费用,一探头和各角度楔块的多用处,可以自动生成图文缺陷报告,若有内部网路可以直接发送质检报告到数据中心查阅。

Ⅲ 有关超声检测的标准有哪几种,泄漏检测有标准吗

GB/T 50818-2013 石油天然气管道工程全自动超声波检测技术规范(附条文说明) Mechanized ultrasonic testing technology specifica
GB/T 22131-2008 筒形锻件内表面超声波检测方法
GB/T 18256-2000 焊接钢管(埋弧焊除外) 用于确认水压密实性的超声波检测方法
SY/T 4123-2012 石油天然气钢质管道环向对接接头全自动超声波检测标准 Mechanized ultrasonic examination standard of gi
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SY/T 6423-1999 石油天然气工业 承压钢管无损检测方法 Petreoleum and natural gas instries
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BS EN 10246-15-2000钢管的无损检测 第15部分:用于制造焊接钢管的钢带和钢板的层 Zerstoerungsfreie Pruefung von Stahlrohren. Automa
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Ⅳ 相控阵有哪些校准方法

一、声速校准
原理:相控阵扇形扫查、线性扫查分别与A 型扫描超声检测斜探头、直探头校准的方法相似。扇形扫查的声束入射到两个半径为50mm 与100m 同心圆,线性扫查声束入射两个不同厚度的试块,系统通过入射到两个反射体的发射与接收时间关系计算出声速。校准声速的目的是让仪器计算的声速与被检工件声速相近,减少测量误差。
(1)扇形扫查:调节角度指针至设置的扇形扫查范围中心角度,例如:扇形扫查范围为30°-70°,调节角度指针至50°。将探头至于CSK-IA 试块,前后移动探头找到两个同心半圆的最大反射回波,固定探头,分别移动闸门套住回波依次“得到位”,最后确定完成声速校准。
(2)线性扫查:移动探头找到探头最大回波,闸门依次套住回波“得到位”,最后确定完成声速校准。
注意事项:校准声速的过程中应注意温度变化,应事先了解被检测材料的声学特性等。
二、延迟校准
本人对相控阵延迟的理解:相控阵的超声波脉冲发射装置由探头晶片与楔块组成,延迟激发晶片发射超声波形成扇形声束,各角度的声束经过楔块与耦合层到达工件接触面所需要的时间,如图1,红色线为各角度声束的延迟。虽然在仪器初始设置过程中输入了探头与楔块等相关参数,但是输入的参数与实际参数的误差,楔块磨损,扫查角度,耦合剂等因素都会影响实际的延迟数值。

Ⅳ 相控阵超声波探伤仪性能测试需要做哪几个参数

根据GB/T 29302-2012 无损检测仪器 相控阵超声检测系统的性能与检验第6.2条

相控阵超声波探伤仪性能测内试需要做参数应当包括:容

  1. 测定声束轮廓:由声束边缘所确定的声束形状

  2. 声束偏转范围
  3. 阵元有效性

  4. 聚集能力

  5. 软件计算功能

  6. 锲块衰减的补偿

  7. 接收器增益线性

Ⅵ 相控阵超声检测是直接在焊缝上检测吗

相控超声检测的话焊缝表面要比较光滑、平整,因为要用探头扫查焊缝表面。不过我们专一属般不用相控超声检测大型焊缝,因为焊缝组织太不均匀,发生的散射现象太严重,我们可以用斜探头从边上进行扫查检测。也可以用TOFD检测,这种检测方法针对表面焊缝来说有很好的检测效果。

Ⅶ 相控阵收发器包括哪几部分


根据GB/T 29302-2012 无损检测仪器 相控阵超声检测系统的性能与检验第6.2条

相控阵超声波探伤仪性能测试需版要做参数应当包括:权

  1. 测定声束轮廓:由声束边缘所确定的声束形状

  2. 声束偏转范围
  3. 阵元有效性

  4. 聚集能力

  5. 软件计算功能

  6. 锲块衰减的补偿

  7. 接收器增益线性

Ⅷ 相控阵超声波探伤比普通超声波有哪些优点

超声波相控阵和常规超声波检测得原理相似,都是基于脉冲反射法的原理。所以常规超声波检测拥有的优点,相控阵也拥有。
如果相控阵和常规超声波拥有的优点相同,那没必要发展相控阵。所以相控阵相对常规超声波优点还是蛮多的。
(1)相控阵采用S扫,即同时可以拥有许多角度的超声波,就相当于拥有多种角度的探头同时工作,所以相控阵无需锯齿扫查,只要沿着焊缝挪动探头即可,检测效率更高。适用于自动化生产,和批量生产。
(2)相控阵可以拥有聚焦功能,而常规超声波一般没有(除了聚焦探头外),所以相控阵检测的灵敏度和分辨率都比常规超声检测高。
(3)相控阵检测可以同时拥有B扫、D扫、S扫和C扫描,可以通过建模,建立一个三维立体图形,缺陷显示非常直观,哪怕不懂NDT的人都能看明白,而常规超声波只能通过波形来分辨缺陷。
(4)超声相控阵可以检测复杂工件,比如可以检测涡轮叶片的叶根,常规超声波检测因为探头声束角度单一,存在很大的盲区,造成漏检。而相控阵可以快速,直观的检测。

Ⅸ 相控阵超声检测 不同pulse inversion processing mode 具体区别是什么。

E SCAN :受教了;VPA:只要来是相控阵,都有自VPA这个感念。S CAN中,是有固定的虚拟探头孔径(大多数相控阵仪器中是16个,奥林巴斯的OMNISCAN可以有32个),然后给定不同的电子偏转;在L SCAN中,是固定的电子偏转,然后激发不同的虚拟探头(虚拟探头孔径之前也是确定的)。S SCAN:扇形扫描说的是声束的形状;端视图是看的位置。其实都可以说是S SCAN。TCG:时间校正增益。如果检测缺陷分布在不同的深度,可以做这一步校准,以使能检测整个范围,得到更加清晰的缺陷图像;您说的“周向分辨率,角度分辨率,远表面近表面分辨率”没听说过,能否详细讲解下?A SCAN的准确性我并没进行检查,我的问题就是该怎么检查。我的理解是要对每个虚拟探头都要进行如上所述的“水平线性,垂直线性,盲区等”进行检测,这样合适吗?

Ⅹ 超声相控阵在医学方面有什么作用啊

B超的工作原理是 探头将电震荡变成超声,穿透人体组织,将从人体组织返回的超声波变换成电信号,馈送至接收电路,在屏幕上显示出来二维的图像

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