超声导波检测电力标准讲解
超声导波管道无损检测技术及应用
超声导波管道无损检测技术及应用
超声导波管道无损检测技术是一种先进的检测方法，被广泛应用于工业领域。
该技术主要利用超声导波在管道中的传播特性，对管道内部的缺陷进行无损检测。
相比其他传统的检测方法，超声导波管道无损检测技术具有高精度、高效率、无需拆卸管道等优点。
该技术的应用范围涵盖了石油化工、电力、航空航天、建筑等多个领域。
在石油化工行业中，超声导波管道无损检测技术被广泛应用于石油管道、化工管道、天然气管道等的检测和维护。
在电力行业中，该技术可以用于检测输电线路、变电站设备等的缺陷。
在航空航天领域，该技术可以用于飞机燃油管道、液压管道等的无损检测。
在建筑领域，该技术可以用于检测楼宇内部管道的缺陷，确保建筑物的安全和稳定。
总之，超声导波管道无损检测技术在工业领域中具有重要的应用价值，可以提高管道的安全性和可靠性，降低维护成本，对于保障生产和人民生命安全有着不可替代的作用。
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超声波检测专题知识讲座培训课件
X
联合双探头 （分割探头）
FG
水浸探头
SJ
瑞利波（表面 波）探头
可变角探头
超声波检测专题知识讲座
BM
KB
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超声波探头
▪ 探头与仪器的连接
▪ 为了消除外来电波对探头的激励脉冲及回波脉冲 产生影响，探头须用同轴高频电缆。注意事项如 下：
▪ 对于用石英、硫酸锂等压电晶片所制成的探头，不能 任意配用非规定的（长度、种类）电缆。
超声波检测专题知识讲座
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超声波检测仪
A型显示超声仪
超声波检测专题知识讲座
11
CTS-22
仪器抗干扰能力强、分辨率高、操作简单
超声波检测专题知识讲座
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CTS-9002
入门级数字探伤 仪，性能价格比 高、操作简单、 低温性能优越， 适合大多数无损 检测场合使用。
超声波检测专题知识讲座
13
CTS-9003
超声波检测专题知识讲座
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超声波检测仪
发射部分 接收部分 时间轴部分
A超声仪基 本组成
示波管 电源部分 辅助电路
超声波检测专题知识讲座
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超声波检测仪
发射部分
发射部分能产生约500V以上的高压电脉冲，这个电脉冲加到 （探头的）压电晶片上（使晶片产生振荡，其振荡频率超过 20KHz）能使晶片发出超声波。
• 横波斜探头主要用于探测与探测面成一定角度的平面型及立 方体型缺陷，应用广泛。
▪ 接触式聚焦探头：
• 接触式聚焦探头可分为三类：透镜式、反射式和曲面晶片式。
超声波检测专题知识讲座
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超声波探头
探
基本频率： 用阿拉伯数字表示，单位为MHz
头
电力行业小径管超声波检测标准
电力行业小径管超声波检测标准Ultrasonic testing is a widely used non-destructive testing technique in the power industry for inspecting small diameter pipes. This method relies on the principle of sending high frequency sound waves through the material being tested and analyzing the echoes that are reflected back. By examining these echoes, flaws, defects, or changes in material thickness can be detected with a high degree of accuracy.超声波检测是电力行业中广泛使用的一种非破坏检测技术，用于检查小径管道。
这种方法依赖于通过被测试材料发送高频声波并分析反射回来的回声的原理。
通过检查这些回声，可以高度精确地检测到缺陷、缺陷或材料厚度的变化。
One of the key factors in ensuring the effectiveness of ultrasonic testing for small diameter pipes in the power industry is the establishment of appropriate standards. These standards provide guidelines for technicians to follow during the testing process, ensuring consistency and accuracy in results. Without standardized procedures, there is a risk of errors or inconsistencies in theinspection process, which could lead to missed defects or false positives.确保超声波检测在电力行业对小径管道的有效性的关键因素之一是建立适当的标准。
超声导波技术在特种设备检测中的应用研究
超声导波技术在特种设备检测中的应用研究超声导波技术是一种非破坏性检测技术，具有精度高、效率快、适用范围广等优点，在特种设备检测领域有着重要的应用价值。
本文将从超声导波技术的原理、特点和在特种设备检测中的应用研究进行深入探讨，旨在为特种设备检测工作提供新思路和方法。
一、超声导波技术的原理和特点1. 原理超声导波技术是利用固体中的弹性波进行材料内部的缺陷检测。
当超声波传播到材料中的缺陷处时，会产生散射和反射，通过测量这些散射和反射的信号可以确定材料内部的缺陷位置、大小和形状等信息。
2. 特点（1）非破坏性：超声导波技术不需要对被检测物体进行破坏性的取样分析，可以在不损害被检测物体的情况下进行检测。
（2）高精度：超声导波技术可以对材料内部的微小缺陷进行定量分析，检测精度高。
（3）快速便捷：超声导波技术可以快速对大面积的被检测物体进行全面检测，提高检测效率。
（4）适用范围广：超声导波技术适用于各种材料的检测，包括金属材料、复合材料、陶瓷材料等。
1. 风电设备的超声导波检测风力发电设备是一种特种设备，其叶片、轴承、齿轮等部件经常受到强风、湿气等环境因素的影响，容易产生疲劳裂纹、腐蚀等缺陷。
超声导波技术可以对风电设备的叶片、轴承、齿轮等部件进行全面、快速、精准的检测，发现潜在的缺陷问题，有助于及时采取维护措施，避免发生意外事故。
2. 石油化工设备的超声导波检测石油化工设备是一种特种设备，其工作环境复杂，高温、高压、腐蚀性介质等因素容易导致设备的疲劳损伤、应力腐蚀开裂等问题。
超声导波技术可以对石油化工设备的管道、容器、阀门等部件进行内部缺陷的检测，及时发现潜在的安全隐患，保障设备的安全运行。
三、超声导波技术在特种设备检测中存在的问题和发展趋势1. 存在的问题超声导波技术在特种设备检测中存在一些问题，如：对于复杂结构、不规则形状的部件，超声波传播路径较为复杂，检测结果容易受到干扰；超声传感器的选择和布置对检测结果影响较大，需要更加深入的研究和改进。
无损检测 超声导波检测 第1部分：总则-最新国标
目次3 术语和定义 ......................................................................... 1 1范围. (1)2规范性引用文件.....................................................................14 方法概要 (4)超声导波检测原理 (4)超声导波检测技术分类 (5)优点及特点 (5)局限性 (5)应用 ........................................................................... 5 5 安全要求 ........................................................................... 6 6 检测人员要求 ....................................................................... 6 7 检测工艺规程 .. (6)通用检测工艺规程 (6)检测作业指导书或工艺卡 (7)8 超声导波检测技术的选择 ............................................................. 7 9 检测设备和器材 (8)检测仪器系统构成 (8)超声导波传感器 (8)激励单元 (9)信号处理单元 (9)信号采集与分析软件 (9)试样 (9)检测设备的维护和校准 (10)10 检测程序 (11)检测前的准备 (11)导波检测模态与频率的选择 (11)距离-幅度曲线的绘制 (13)传感器的安装 (14)检测 (14)对比检测 (15)11 检测结果的评价和处理 (16)检测结果的分级 (16)不可接受信号的确定与处理 (16)12 检测记录与报告 (16)检测记录 (16)检测报告 (17)无损检测超声导波检测第1部分：总则1 范围本文件规定了超声导波对不同固体材料的结构件进行检测的一般原则。
高压电力线路超声波检测技术研究
高压电力线路超声波检测技术研究高压电力线路是现代工业社会不可或缺的重要组成部分。
高压电力线路的安全运行不仅关系到国家的电力系统的稳定运行，而且也关系到人民的生命财产安全。
因此，高压电力线的线路检测技术也是社会关注的焦点之一。
高压电力线路的检测技术从传统的人工巡检，向使用各种高科技手段进行线路巡视，其中超声波检测技术被广泛应用。
一、超声波检测技术的原理超声波检测是一种利用超声波的特性检测物体缺陷的无损检测方法。
超声波检测利用了物质对声波的反射特性，将待检测的物体表面抹上导波液后，由探头发出超声波，待检物体与探头之间形成一种声能反射和传导的连通，探头接收到反射的声波信号后，显示出反射强度和反射时间。
借助这些信息，我们可以得到物体的内部结构信息，判断物体的缺陷情况和强度。
二、超声波检测技术在高压电力线路中的应用随着现代科技的不断发展，超声波检测技术的发展也取得了长足的进步。
因此，高压电力线路安全检测领域也开始广泛应用超声波检测技术。
1.应用于高压电力线路杆塔的检测高压电力线路杆塔是电力线路的重要支撑部分。
经常经受高强度风吹雨打，可能导致杆塔出现开裂、附着杂物、腐蚀等缺陷，威胁电力运输线路的正常使用。
为了及时保养和维护杆塔，超声波杆塔检测方法可以快速、准确地检测出杆塔的内部和外部缺陷，为电力公司提供了巨大帮助。
2.应用于高压电力线路导线的检测高压电力线路导线是连接电力架线塔和输电变电所的重要部分，长期承受着风吹雨打、积灰积尘等自然因素的影响。
在老旧的导线上，由于自然因素的影响，导线上常常会出现裂痕、断裂等缺陷。
通过超声波检测技术，可以快速、准确地检测到导线的内部缺陷，为电力公司及时保养和维护导线提供了重要参考信息。
三、超声波检测技术的发展方向超声波检测技术的出现为高压电力线路的检测提供了一条新的途径，但是现有的超声波检测技术仍存在一些问题。
例如，探头无法检测桥接和支撑构件的缺陷，其检测时间比较长，科研人员可以深入研究超声波检测技术的各个环节，不断提高其技术性能，拓宽其应用领域。
超声波检测规范ppt课件
超声波检测规 范
实验原理
无损检测----在不损坏试件的前提下，对试
件表面及内部进行检查和测试的方法。
无损检测----通常包括磁粉检测、渗透检测、
（4）观察
荧光渗透液的显示痕迹在紫外线照射下呈 黄绿色，着色渗透液的显示痕迹在自然光 下呈红色。用肉眼观察就可以发现很细小
的缺陷。
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(三) 超声波检测
1、超声波
-----指超过人耳听觉、频率大于20KHz 的声波。用于探伤的超声波，频率为0.4～ 25MHz，其中用得最多的是 1～5MHz。
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超声波检测
2、超声波的发生及其性质
(1) 超声波的发生和接收 超声波的发生用的是压电换能器，又叫 压电材料，这种材料具有压电效应，可以 将电振动转换成机械振动，也能将机械振 动转换成电振动。
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超声波的发生和接收
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超声波的性质
(2) 超声波的种类
纵波---介质质点振动方向与传播方向一致。
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END
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磁轭法
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直探头结构
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斜探头结构
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电磁轭探伤机
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超声波探伤仪
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超声波探伤仪
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试块
小径管的超声检测及应用
小径管的超声检测及应用
郭永强;管子旭;王瑜;梁新亮;姜宜成
【期刊名称】《特种设备安全技术》
【年(卷),期】2024()2
【摘要】目前小径管焊接对接接头的无损检测,最常用的方法为射线检测,而在一些特殊情况下,射线检测难以进行,则需采用超声检测。
超声检测已在石油、电力、化工等领域广泛应用。
在小径管焊接对接接头超声检测实际应用过程中,可以通过管子的直径、壁厚、焊缝的焊接方法和检测标准正确地选择仪器、探头、试块,并对缺陷作出正确地判断。
本文论述了配气间小径管超声检测的概况,仪器、试块、探头的正确选择,对典型缺陷反射回波进行了性质判断和分析。
【总页数】5页(P50-54)
【作者】郭永强;管子旭;王瑜;梁新亮;姜宜成
【作者单位】陕西省特种设备检验检测研究院;华阴市聚信电力科技有限公司【正文语种】中文
【中图分类】R44
【相关文献】
1.超声导波检测技术在小径管检测中的应用
2.相控阵超声检测技术在薄壁小径管中的应用
3.超声导波检测技术在小径管监测中的应用探讨
4.超声相控阵技术在锅炉受热面小径管检测中的应用
5.不锈钢小径管超声导波周向检测应用
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超声导波简介
超声导波技术超声导波（Ultrasonic Guided Wave）检测技术（又称长距离超声遥探法）主要用于在线管道检测，包括低碳钢、奥氏体不锈钢、二重不锈钢等材料的无缝管、纵焊管、螺旋焊管。
可应用于油气管网（如天燃气管道、炼油厂火焰加热器中的垂直管路、带岩棉保温介质和漆层的架空液化气管道）及石油化工厂中的管网（如无保温层的输送CO与H合成类的淤浆管道、石油化工厂的交叉管路），码头管线、管区的连接管网，海上石油管网/导管，水下管道、电厂管网，结构管系，穿路/过堤管道、复杂或抬高管网，保温层下管道（例如带有保温层的氨水管道）、带有套管的管道，以及带有保护层的管道。
超声导波检测技术能检出管道内外部腐蚀或冲蚀、环向裂纹、焊缝错边、焊接缺陷、疲劳裂纹等缺陷。
最新的利用磁致伸缩换能器的超声导波检测已能应用于非铁磁性材料和非金属材料，除了管道检测还能用于棒材、钢索、电缆以及板盘件的检测。
超声导波检测的优点是能传播长距离而衰减很小，在一个位置固定脉冲回波列阵就可一次性对管壁进行长距离大范围的100%快速检测（100%覆盖管道壁厚），检测过程简单，不需要耦合剂，工作温度可达到零下40摄氏度到938摄氏度的高温范围，只需要剥离一小块防腐层以放置探头环即可进行检测，特别是对于地下埋管不开挖状态下的长距离检测更具有独特的优势。
下图示出管道腐蚀的常规检测与长距离超声导波检测的方法原理示意图。
常规差评声波检测是在经过表面清理的管道外面逐点扫查或抽检进行超声测厚，而超声导波检测是以探头环位置发射低频导波沿管线向远处传播，甚至在保温层下面传播，一次就能在一定范围内100%覆盖长距离的管壁进行测量，反射回波经探头被仪器接收，并以此评价管道的腐蚀状况，架设在一个探头位置的探头列阵可向两侧长距离的发射导波和接收回波信号，从而可对探头套环两侧的长距离管壁作100%的检测，从而达到更长的检测距离，目前已经能用应用于直径1.5~80英寸的管道现场检测，理想状态下可以沿管壁单方向传播最长达200米。
超声波检测专业知识讲座
陷，如焊接汽轮机叶轮等。
表面波探头当入射角不小于第二临界角在工件中产生表面波，主要检测工件表
面缺陷
吸声材料
外壳 电缆线
接口
斜楔
压电晶片 阻尼块
3、探头旳种类和构造
3) 双晶探头（分割探头）
接口
外壳 隔声层
电缆线 阻尼块 压电晶片 延时块
探伤区
双晶探头有两块压电晶片，一块用于 发射声波，一块用于接受声波。根据 入射角不同分为纵波双晶探头和横波 双晶探头。 优点： （1）敏捷度高 （2）杂波少盲区小 （3）工件中近场区小 （4）探测范围可调
2、压电材料旳主要性能参数
3) 介电常数
介电常数表达在压电晶体上施加单位电压时所产生旳应变大小。
C t
A
式中C——电容器电容 t——电容器极板距离 A——电容器极板面积
介电常数 越大电容器存贮旳电量越大。越小电容器放电时间越快
频率越高。
2、压电材料旳主要性能参数
4) 机电耦合系数
机电耦合系数Ｋ，表达压电材料机械难（声能）与电能之间旳转换效率
试块旳种类和构造
1) IIW试块
T
R
2R
IIW试块是 国际焊接学 会原则试块， 该试块是荷 兰代表首先 提出来旳， 故又称荷兰 试块，因形 状似船形又 称船形试块。
2) IIW2试块(牛角试块)
T
25
中心不开槽
100
T
IIW2试块也 是国际焊接学 会原则试块， 因为外形像牛 角，故俗称牛 角试块。与 IIW试块相 比IIW2试块 体积小重量轻， 形状简朴，易 加工，便携带， 但功能较 IIW试块要 少。
晶片材料：用化学元素缩写符号表达
晶片尺寸：压电晶片旳大小，圆形晶片用直径表达，矩形用长乘宽表达，单位mm
超声导波检测技术PPT教案
超声导波的基本原理-电磁超声（EMA）的激发机理
利用洛仑兹（Lorentz）力和磁致伸缩 （Magnetostriction）力，EMAT与被检工件 表面的相互作用激发出超声波。
图2洛仑兹力 图3磁致伸缩力
超声导波的基本原理-电磁超声（EMA）的激发机理
图2揭示了洛仑兹力的工作机理。洛仑兹力是指带电质点在磁场 中所受的电动力。当高频电流加到靠近金属表面的线圈上时， 在金属表面的趋肤层内将会感应出相应频率的涡流来，此涡流 方向与线圈中电流方向相反。若同时在金属表面上加一个磁场， 那么涡流在磁场作用下就会产生一个与涡流频率相同的力，即 洛仑兹力。它在工件内传播就形成了声波。
超声导波的基本原理-导波概念
这样的一个系统称为平板超声波导.在此板状波导中传播的 超声波即所谓的板波。板波是超声无损检测中最常用的一 种导波形式，由20世纪初究无限大板中正弦波问题而得名。 除此之外，圆柱壳、棒及层状的弹性体都是典型的波导。 其共同特性是由两个或更多的平行界面存在而引入一个或 多个征尺寸〔如壁厚、直径等)到问题中来。在波导中传 播的超声波称为超声导波，在圆柱和圆柱壳中传播的导波 称为柱面导波。
超声导波的基本原理-导波的产生
超声导波的基本原理-导波的产生
超声导波的基本原理-导波的激发
压电超声与电磁超声（EMA）的 比较。通常通过调整压电探头的 频率和入射角，可在工件（如板 材、棒材、管材）中激发出导波， 但其激发的波模相对较杂，探头 的调整也很困难，再加上其声波 的传播需要借助藕合介质，因此， 压电超声并不适于高速、高温的 在线检测。在目前诸多的NDT方 法中，电磁超声（EMA）法以其 非接触式的独特工作方式更适用 于各类线材的NDT的高速、高温的检测现场条件。电磁超声换能 器（EMAT）包括一个磁铁和一个高频线圈，依靠在被检工件表 面的电、磁相互作用，可在工件内激发出超声波。由于被检工件 是其换能器的一部分，因此，其声波的传播无需借助耦合介质。 图1是两种检测方式的比较。
超声导波检测仪操作说明
超声导波检测仪操作说明操作说明：超声导波检测仪1.检查仪器：在使用超声导波检测仪之前，确保仪器外观完好无损，无任何明显的物理损坏。
检查电池电量是否充足，如需更换电池，请确保使用与原电池相同的型号。
2.打开仪器：按下电源按钮启动超声导波检测仪。
待仪器开机成功后，等待其进行初始化。
3.设置参数：根据实际需求，设置仪器的工作参数。
主要包括超声波频率、探头类型和工作模式。
根据被测样品的材料和尺寸，选择合适的超声波频率。
不同材料的探头类型也不同，根据被测样品的材料选择适当的探头。
工作模式有手动和自动两种选择，手动模式适用于需要手动控制探头移动的情况，自动模式适用于需要对大面积进行快速检测的情况。
4.校准仪器：在开始正式检测之前，需要校准超声导波检测仪，以保证测量的准确性。
具体校准方法可根据仪器说明书进行操作。
5.放置探头：将合适的探头放置在被测样品的表面。
确保探头与被测样品的表面紧密贴合，避免空气隙缝。
6.开始检测：启动超声导波检测仪，将探头开始移动。
可以选择手动控制探头移动，也可以选择自动模式进行大面积快速检测。
在移动过程中，仪器会通过超声波来探测被测样品内部的缺陷。
7.结果分析：当超声导波检测仪检测到问题（如缺陷、裂纹等）时，仪器会显示相关信息，如缺陷的位置、尺寸等。
根据检测结果，可以进行详细的数据分析和判断。
8.数据存储：超声导波检测仪通常具有数据存储功能，可以将检测结果保存在仪器内部的存储器中。
也可以将数据导出到计算机或其他外部设备进行后续处理和分析。
9.关机：当使用完毕时，按下电源按钮关闭超声导波检测仪。
注意及时断开仪器与被测样品之间的电源连接，避免电流对被测样品的损害。
10.保养和维护：定期对超声导波检测仪进行保养和维护，保持其性能稳定和可靠。
清洁仪器外观，避免灰尘和杂物堆积。
及时更换损坏的探头和电池。
以上即是超声导波检测仪的操作说明，希望能对用户正确使用该仪器起到指导作用。
在操作过程中，要根据仪器的说明书进行具体操作，并根据实际需求进行参数的设置和校准。
《超声检测标准讲解》PPT课件
③、 磁粉检测 ▪ 磁粉检测—确定表面和近表面缺陷的位置
、大小和形状。 ▪ 磁粉检测—适用于铁磁性材料制板材、复
合板材、管材以及锻件等表面和近表面缺陷的检 测；也适用于铁磁性材料对接焊接接头、T型焊 接接头以及角焊缝等表面和近表面缺陷的检测。
▪ 磁粉检测—不适用非铁磁性材料的检测。 ④、渗透检测
②、无损检测人员资格分为Ⅲ（高）级、Ⅱ （中）级和Ⅰ（初）级。取得不同无损检测方法 各资格级别的人员，只能从事与该方法和该资格 级别相应的无损检测工作，并负相应的技术责任 。
⑷、 未列入标准的无损检测方法的应用 本标准不排斥其他无损检测方法的应用，当
采用未列入本标准规定的无损检测方法时，使用 该技术进行检测的单位应向全国锅炉压力容器标 准化技术委员会提交有关技术资料，经评审形成 标准案例。
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⑵、各种方法的适用场合
① 射线检测 ▪ 射线检测—确定缺陷平面投影的位置、大
小，可获得缺陷平面图像并能据此判定缺陷的性 质。
▪ 射线检测适用于金属材料制承压设备熔化 焊对接焊接接头的检测，适用 的金属材料包括碳 素钢、低合金钢、不锈钢、铜及铜合金、铝及铝 合金、钛及钛合金、镍及镍合金。
▪ 射线检测不适用于锻件、管材、棒材的检 测。T型焊缝、角焊缝以及堆焊层的检测一般也 不采用射线检测。
7
4、 使用原则（本章主要目的是使承压设备设计人员和管
理人员能快速了解标准。）
⑴ 概述
① 、无损检测方法选择依据：
受检设备的材质、结构、制造方法、工作介 质、使用条件和失效模式，预计可能产生的缺陷 种类、形状、部位和方向。
② 、五种方法的检测对象：
射线和超声—检测内部缺陷；
磁粉—检测铁磁性材料表面和近表面缺陷；
超声导波技术简介
无损检测新技术-超声导波检测技术简介夏纪真无损检测资讯网 广州市番禺区南村镇恒生花园14梯701 邮编：511442摘要：本文简单介绍了超声导波检测技术的应用范围、基本原理及局限性。
关键词：无损检测超声检测超声导波1 综述超声导波（Ultrasonic Guided Wave）检测技术（又称长距离超声遥探法）主要用于在线管道检测，包括低碳钢、碳锰钢、奥氏体不锈钢、二重不锈钢等材料的无缝管、纵焊管、螺旋焊管。
可应用于油、气管网（如天然气管道、炼油厂火焰加热器中的垂直管路、带岩棉保温介质和漆层的架空液化气管道）及石油化工厂的管网（如无保温层的输送CO与H合成烃类的淤浆管道、石油化工厂的交叉管路），码头管线、管区的连接管网，海上石油管网/导管（如海洋平台竖管、球管柱腿），水下管道、电厂管网，结构管系，穿路/过堤管道（例如埋地水管、储槽坝壁的管道、道路交叉口地下管道），复杂或抬高管网（例如高架管道、垂直或水平或弯曲管道），保温层下管道（例如带有保温层的氨水管道）、带有套管的管道，以及带有保护层（例如涂层、聚氨基甲酸酯泡沫保温层、岩棉保温层、环氧树脂涂层、沥青环氧树脂涂层、PVC涂层、油漆、沥青卷绕等）的管道。
超声导波检测技术能检出管道中的内外部腐蚀或冲蚀、环向裂纹、焊缝错边、焊接缺陷、疲劳裂纹等缺陷。
最新的利用磁致伸缩换能器的超声导波检测已能应用于非铁磁性材料和非金属材料，除了管道检测，还能用于棒材、钢索、电缆以及板盘件的检测。
超声导波检测的优点是能传播长距离而衰减很小，在一个位置固定脉冲回波阵列就可一次性对管壁进行长距离大范围的100%快速检测（100%覆盖管道壁厚），检测过程简单，不需要耦合剂，工作温度可达-40℃~938℃范围，只需要剥离一小块防腐层以放置探头环即可进行检测，特别是对于地下埋管不开挖状态下的长距离检测更具有独特的优势。
2 超声导波检测的基本原理超声导波（也称为制导波）的产生机理与薄板中的兰姆波激励机理相类似，也是由于在空间有限的介质内多次往复反射并进一步产生复杂的叠加干涉以及几何弥散形成的。
【标准】压力管道超声导波检测方法介绍
2 规范性引用文件
下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的 修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究 是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于 本标准。
ICS 点击此处添加中国标准文献分类号
DB
江西省地方标准
DB XX/ XXXXX—2014
压力管道超声导波检测方法
点击此处添加标准英文译名 点击此处添加与国际标准一致性程度的标识
（征求意见稿）
（本稿完成日期：2013.12.31）
2014 - XX - XX 发布
XXXX - XX - XX 实施
江西省质量技术监督局 发 布
DBXX/ XXXXX—2014
目次
前言 ................................................................................ II 1 范围 .............................................................................. 1 2 规范性引用文件 .................................................................... 1 3 术语和定义 ........................................................................ 1 4 检测方法概要 ...................................................................... 2 5 检测人员 .......................................................................... 3 6 检测设备 .......................................................................... 3 7 对比试样 .......................................................................... 4 8 检测准备 .......................................................................... 4 9 检测设置和校准 .................................................................... 5 10 距离-波幅曲线 .................................................................... 6 11 检测 ............................................................................. 7 12 检测数据记录、分析 ............................................................... 7 13 检测结果分级及复验 ............................................................... 7 14 检测报告 ......................................................................... 8 附录 A（规范性附录） 对比试样 ........................................................ 9 附录 B（资料性附录） 压力管道超声导波检测报告 ....................................... 11
开关柜超声标准文件
开关柜超声标准文件摘要：1.开关柜超声标准文件概述2.开关柜超声标准文件的作用和意义3.开关柜超声标准文件的主要内容4.开关柜超声标准文件的应用和实施5.开关柜超声标准文件的注意事项正文：一、开关柜超声标准文件概述开关柜超声标准文件是指针对开关柜进行超声波检测时所遵循的技术规范文件，旨在规范超声波检测的操作方法和验收标准，以确保开关柜的安全运行。
超声波检测技术在开关柜的维护和管理中发挥着重要作用，可以有效地发现开关柜内部的潜在缺陷，防止事故的发生。
二、开关柜超声标准文件的作用和意义1.规范超声波检测操作：开关柜超声标准文件明确了超声波检测的步骤、方法和要求，为检测人员提供了操作指南，确保检测过程的准确性和可靠性。
2.指导缺陷判断和分类：开关柜超声标准文件根据超声波检测的结果，为缺陷的判断和分类提供了依据，有助于及时发现和消除安全隐患。
3.保障开关柜安全运行：通过超声波检测，可以发现开关柜内部的潜在缺陷，采取相应的措施进行修复或更换，从而确保开关柜的安全运行。
三、开关柜超声标准文件的主要内容1.检测仪器和设备：明确了进行超声波检测所需的仪器和设备，包括超声波发生器、探头、显示仪等。
2.检测方法和步骤：详细描述了超声波检测的步骤和方法，包括探头放置位置、检测角度、检测速度等。
3.缺陷判断和分类：根据超声波检测的结果，对可能存在的缺陷进行判断和分类，以便采取相应的处理措施。
4.检测周期和要求：规定了超声波检测的周期和要求，确保检测工作的及时性和有效性。
四、开关柜超声标准文件的应用和实施1.培训检测人员：对检测人员进行开关柜超声标准文件的培训，使其熟练掌握超声波检测的操作方法和技巧。
2.编制检测计划：根据设备的运行状况和检测需求，编制超声波检测计划，确保检测工作的有序进行。
3.实施检测：按照开关柜超声标准文件的要求，开展超声波检测工作，确保检测结果的准确性和可靠性。
4.缺陷处理：根据检测结果，对存在的缺陷进行及时处理，确保开关柜的安全运行。
超声导波检测PPT课件
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检测系统的基本功能
激励信号时域波形和频谱图
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导波激励信号
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导波检测的优点
• 可以从一点检测就可以迅速的将大片区域屏显化。 • 比传统的无损检测方法更加有效率 • 无论对内表面还是外表面的金属缺失都非常敏感 • 可以检测无法直接触及的区域 • 在线无损检测更加具有优势 • 对弯曲面区域更加容易检测 • 能提供更加快速全面的检测结果
Thinning Speeds Up the Wave
Transit Time Change
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Transmitter
Receiver
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• 具有A型扫描超声波探伤设备的全部功能和分析方法 • DAC曲线调校点数1—10点任选 • 工作频率：0.1—4.0MHZ • 具有可程控和可选择的四通道方式和数据的实时记录 • 检测数据实时存盘 • 全汉化的WINDOWS XP用户界面 • 多窗口的图形分析 • 可事后分析、处理、测试任何位置范围内的探伤情况 • 实时的A扫描显示（单、双、四通道方式可选）、扫查控制显示 • 事后A扫描显示、B扫描显示、C扫描显示，3D显示，各显示方式
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《火力发电厂管道超声导波检测》 标准讲解
山东电力工业锅炉压力容器检验中心有限公司 蒲英俊 2017.01
标准适用范围
本标准规定了手动接触方式进行管道周向压电
超声导波检测的一般要求、检测方法等。
本标准适用于外径为25mm~1020mm，壁厚为
3mm~80mm的钢制管道母材及内外表面缺陷的
对于外径大于500mm的管道，检测时可不修磨探头接触面。
六、制做对比试块（标准4.4内容）
材料（标准4.4.1）
对比试块应使用与被检管道具有相同规格并具有相近表面状况和 声学性能的管道。对比试块用管道上不应有影响检测的自然缺陷。
人工缺陷形状（标准4.4.2）
检验轴向缺陷所用的人工缺陷应为平行于管轴的纵向槽口，其断 面形状为矩形或V形，如标准图2、3所示。
根据管道的材料和规格选择探头，主要包括检测频率选择、探头入 射角选择以及超声导波选用模态。（探头性能测试方法参见标准附 录B） 选用原则： 1）管道切割端面的反射信号上升沿和下降沿应陡峭、频散小、无杂 波； 2）对比试块切槽反射波信号较高，且反射波高度满足灵敏度要求。
探头频率的选择（标准4.3.3）
上讲表面波、SH波、兰姆波都被称为导波。
圆管中的超声导波模态
圆管中的导波分为三种模态：
纵向模态（L模态）
弯曲模态（F模态）
扭曲模态（T模态）
L(n,m)、F(n,m)和T(n,m)表示，其中n和m分别代表周 向和径向模态参数，且均为整数。L模态和T模态是轴对
称模态，F模态是非轴对称模态。
相速度
超声导波主要特征参量
群速度是指脉冲的包络上具有某种特性（如幅值
最大）的点的传播速度，是波群的能量传播速度，
是波包的传播速度。
相速度是指波中相位的传播速度。
频散是指波速随频率而变化的现象。
受到波导几何尺寸的影响，在波导中传播的超声波的速度依赖 于导波频率，从而产生超声波的几何弥散，即导波的相速度随 频率的不同而改变，称之为频散现象。
探头晶片尺寸的选择
对于外径小于等于89mm的管道，应选择8×12mm的晶片；对 于外径大于89mm的管道，应选择20×20mm的晶片。
探头声速轴线水平偏离角应不大于2°。
相同型号的探头灵敏度误差应不大于±2dB。
探头的修磨要求（标准中4.3.8内容）
检测时应对探头接触面进行修磨。
探头接触面的曲率半径和被检测管道曲率半径的差值与检测 管道曲率半径之比应小于10%。探头接触面修磨后，探头入 射点和折射角的变化应保证导波模态不发生变化。
导波的声脉冲是一组不同频率正弦波的集合，因此 确定其相速度是困难的，一般采用群速度来描述脉 冲传播速度。群速度一般指质点合成振动最大振幅 的传播速度。
fd为频率－厚度积，f为导波的频率，d为所测 试试件的厚度（管壁壁厚）
DL/T1452-2015
《火力发电厂管道超声导波检测》
通过检测步骤来详细讲解标准内容 与实际检测应用要求
检测频率一般为0.3MHz~1MHz。原则上优先选择1MHz的探头，对 于外径大于273mm、壁厚大于30mm，且内、外壁腐蚀较严重的管 道宜选择较低频率的探头。对于奥氏体材料管道宜选择较低频率的 探头。
标准中4.3.4、4.3.5、4.3.6、4.3.7内容
探头角度的选择
探头的入射角应根据模态、探头频率、被检管道壁厚等因素选择， 所激励的超声导波应是单一模态。
一、计算出或者查找出该钢材的频散曲线
根据被检测钢材品种计算出（查找出）该钢材的频散曲线
计算方法，查阅《固体中的超声波》 ，作者罗斯；
查找频散曲线图。
铝的频散曲线
二、根据频散曲线选择合适模态
选取原则： 抑制频散现象 减少模态数量
频散、模态满 足要求的前提 下：选择群速 度较高的模态。 举例： 如L（0，2） 模 态 频 率 1MHZ 左 右 相 速度稳定频散 小，群速度高， 灵敏度高，可 以把其他模态 杂波甩在后面。
耦合剂
可采用机油、变压器油等作耦合剂。
检测工艺（标准5内容）
通用检测工艺
通用检测工艺规程，其内容应至少包括如下要素： 1）适用范围；2）引用标准、法规；3）检测人员资格；4）检测 设备：耦合剂、探头、探头夹具、信号线、前置放大器、电缆线、 仪器主机、检测数据采集和分析软件等；5）被检部件信息：规格、 材质、设计与运行参数；6）检测覆盖范围；7）被检部件表面状 态；8）检测时机；9）灵敏度测量、距离-波幅曲线绘制；10）检 测过程和数据分析解释；11）检测结果的评定；12）检测记录、 报告和资料存档；13）编制、审核和批准人员；14）编制日期。
导波检测步骤
第一步：根据被检测钢材品种计算出（查找出）该钢材的频散 曲线；
第二步：根据频散曲线选择合适模态； 第三步：根据所选模态确定频厚积，再根据频厚积和管道的厚 度选择探伤频率；
第四步：根据频散曲线确定相速度，根据斯涅儿定律确定探头 入射角；
第五步：根据频率和入射角制做或选择探头； 第六步：制做对比试块，确定探伤灵敏度； 第七步：现场检测，记录，报告。
谐振示意图
发射 模式1 模式2
时间轴
图2 多模态导波接收波形
a
b
t2 t1
时间轴
图3 群速度与相速度的关系
超声导波主要特征参量
图中的1模态导波较2模态导波靠前，则可以认为1 模态导波的群速度比2模态导波的群速度大。导波
的群速度大并不代表其相速度大，反之导波的相速
度大也不意味着其群速度大。
人员、检测仪器要求
人员要求（标准4.1内容）
检测人员应按DL/T675的要求取得超声导波检测专项资格证书，方可从事 相应的超声导波检测工作。
检测仪器要求（标准4.2内容）
检测仪器应具有信号激励、数据采集、信号波形显示、分析与存储的功能， 且至少满足以下要求： 1）信号显示：具有时基和距离显示两种方式，且可实现波形局部放大。 2）信号激励：激励信号的频率、幅值、周期数、重复频率可调。超声导 波的激励和传播参见附录A。 3）数据采集：数据采集频率不低于激励信号最高频率的10倍，应与信号 激励具有同步功能。 4）信号存储：检测信号应能实时存储，以备后续处理和分析，且应具有 绘制和存储距离-波幅曲线的功能。 5）信号分析：能够分析缺陷的位置和截面损失率当量，缺陷位置的最小 分辨率应达到10mm，截面损失率的最小分辨率应达到5%。
探头接触面应无液体或污垢等固体残留物以及可能影响检 测的其他障碍物，可以保留5mm厚度以下的涂层、防腐层 或者保温层。
标准6.3、6.4、6.5内容
检测仪器系统的调试
根据管道规格对应的频散曲线，选取频散较小或非频散区域对应的 频率作为激励频率。
距离-波幅曲线的绘制（如标准中图7所示）
应根据被检部件的材料和规格，选用符合标准4.4规定的对比试块绘 制曲线。曲线由评定线和判废线组成，判废线由人工缺陷反射波幅 直接绘制而成，评定线为判废线高度的一半。评定线及其以下区域 为Ⅰ区，评定线与判定线之间为Ⅱ区，判废线及其以上区域为Ⅲ区。
检测方案或工艺卡
对于每个检测工程或每套被检设备，应按照通用检测工艺规程制 定超声导波检测方案或检测工艺卡。
七、现场检测
检测前的准备（标准6.1内容）
1）资料查阅，包括被检部件的制造文件、运行记录、历次 检验检测资料、其他修改造文件等。
2）表面处理： 先将管道外表面耦合区1.5倍区域的油漆、氧化皮去除。
位于层中的超声波要经受多次来回反射，这些往返的波将会产生复 杂的波形转换，并且波与波之间会发生复杂的干涉。知识延伸
导波在板中传播有两种基本形式，一种是介质 质点振动方向与板面平行的水平偏振的横波
(SH) ,另一种是既有振动方向与板面垂直的横
波，又有振动方向与板面平行的兰姆波。因此 可知，导波在介质传播过程中介质质点的最基 本的振动形式有与波的传播方向相同的纵向振 动，也有与波传播方向垂直的横向振动。理论
三、根据所选模态确定频厚积（检测频率）
模态选择：选择频散性最小，群速度随频率的变化很小， 信号的包络和幅度在较长距离上保持相对不变。因为该 导波模式是速度最快的模式，任何其它模式均落后于此 模式到达接收换能器， 所以易于在时域上区分该模式， 对普通碳钢的频散曲线分析得出此结论。因此，选择 L(0,2)导波模态。 选择探伤频率1MHZ左右时，L（0，2）模态优点： 1）在此频率附近范围内该模态几乎是非频散的，因而 信号形状在传播过程中可保存下来。 2）由于该模态导波传播速度最快，所以任何不希望出 现的模态信号都在其后到达，易于在时域内分离出感兴 趣的信号。 3）主传播方向位移分量对于探测开口裂纹的灵敏度起 决定作用，该模态在内外表面的主传播方向位移相对较 大，因而对任何垂直于主传播方向位置的内外表面缺陷 具有相同的灵敏度，非常适合探测内外表面的缺陷。 4）该模态内外表面的其他位移分量相对较小，这样使 得波在传播过程中能量泄漏较少、传播距离相对较大。
当采用电蚀法加工时，允许槽口底面和底面角部略呈圆形。V形槽 的夹角应为60°。
确定探伤灵敏度
人工缺陷尺寸见表。
标准中4.4.3、4.4.4、4.5内容
人工缺陷位置
在试块两端的内外表面各加工一个V形槽或矩形槽，如标准图4 所示。
检测设备的维护和校验
应对检测设备进行周期性维护和检查，以保证检测设备功能正常。 检测前，选择相应规格的对比试块对检测仪器进行校准，若检测 结果与已知试件缺陷分布相符，则表明仪器正常。检测过程中， 如对检测结果怀疑，应重新对检测设备进行校准，并对每次校准 结果进行记录。