相控阵超声新技术在电站设备无损检测中的实践思路探索(正式版)
超声相控阵技术在无损检测领域的应用
– 应用范围小：常规超声只能对几何形状简单的工件进行检测，对诸如 角焊缝、搭接焊缝等复杂的结构检测时，几何反射信号会干扰操作人 员对检测结果判断的准确性。
•传统无损检测技术的局限性
射线检测（RT）的局限性（1）：
– 安全性低：射线对人体有伤害，化学药剂对环境有污染；
– 检测速度慢：射线检测需要经过拍片、洗片和评片等多道程序，检测 效率低。另外，射线检测时需要清场，影响其他部门的作业；
– 缺陷检出率弱：射线只对体积型缺陷（如气孔）敏感，而对于对黑度 影响不大但危害性严重的面状缺陷（如未熔合、裂纹等）的检出率很 低；
– 缺陷定量能力差：射线仅能确定缺陷的长度，而不能确定缺陷的埋藏 深度和自身高度；
•波束聚焦
• 波束聚焦是通过软件控制 每一个晶片的触发时间使波 前在指定的位置进行叠加实 现的。焦点尺寸取决于所用 晶片的大小和数量。
•Focussed to cross at this point
•相控阵脉冲发射/接收
•相控阵三维视图
•VC-TOP(C) VIEW
•Index axis •Index axis
•Scan axis
•Scan axis
•Usound axis
•Index axis
•Usound axis
•VC-SIDE(B) VIEW
•Scan axis
•VC-END(D) VIEW
•超声相控阵技术典型应用
•焊缝检测-线性扫查
•焊缝检测-扇形扫查
•
•全自动超声相控阵焊缝检测
•T型焊缝扫查
厂、哈动力 –船泊：江南造船厂、渤海船舶重工、中国船舶工艺研究所 –兵工：江麓机械厂、重庆铁马、山西柴油机厂 –电力：华北电科院、河北电科院、江苏电科院、浙江电科院、东
全聚焦相控阵超声检测技术在核电站的应用展望
全聚焦相控阵超声检测技术在核电站的应用展望相控阵超声检测技术是一种利用压电晶体阵列发射和接收超声波，通过计算机实时处理和显示的一种非破坏性探伤技术。
相比传统的超声探伤技术，全聚焦相控阵超声检测技术具有更高的分辨率和灵敏度，能够实现对较大范围内的物体进行全方位的检测。
在核电站中，全聚焦相控阵超声检测技术有着广阔的应用前景。
全聚焦相控阵超声检测技术能够用于核电站中重要设备的检测。
核电站中的核反应堆、蒸汽发生器等重要设备是核电站安全运行的关键，因此对其进行定期的检测和监测十分重要。
全聚焦相控阵超声检测技术能够实现对这些设备进行全方位、高分辨率的检测，能够及时发现潜在的缺陷和问题，有助于预防事故的发生。
全聚焦相控阵超声检测技术能够用于核电站中管道和容器的检测。
核电站中的管道和容器是重要的能源传输和储存设备，其安全性和完整性对核电站的运行至关重要。
全聚焦相控阵超声检测技术通过发射和接收超声波，可以全面检测管道和容器的内壁和外壁，能够提前发现管壁腐蚀、疲劳裂纹等缺陷，及时采取维修和更换措施，确保设备的安全运行。
全聚焦相控阵超声检测技术还可以用于核电站中排气系统的检测。
核电站的排气系统用于排放核电站产生的废气，如未能及时发现和处理可能导致辐射泄漏，对环境和人员造成严重威胁。
全聚焦相控阵超声检测技术结合适当的探头设计，能够实现对排气系统内部的管道、接口和阀门进行全方位、高分辨率的检测，及时发现并修复可能的问题。
全聚焦相控阵超声检测技术还可以应用于核电站中的金属材料的检测。
核电站中使用的金属材料在长期运行过程中容易产生疲劳裂纹、应力腐蚀等缺陷，而这些缺陷可能会导致设备的失效。
通过全聚焦相控阵超声检测技术，可以实现对金属材料的快速、准确的缺陷检测，为设备的可靠运行提供保障。
全聚焦相控阵超声检测技术在核电站中有着广泛的应用前景。
它能够用于重要设备的检测、管道和容器的检测、排气系统的检测以及金属材料的检测等方面，为核电站的安全运行提供了强有力的支持。
相控阵超声技术在电站设备无损检测中实践思路探索
相控阵超声技术在电站设备无损检测中实践思路探索1. 引言无损检测是指在不损伤被检测物体的情况下，利用各种无损检测方法对物体进行检测，以发现物体内部的缺陷、病害或异常情况。
在电站设备的无损检测中，相控阵超声技术具有重要的应用价值。
本文将探索相控阵超声技术在电站设备无损检测中的实践思路。
2. 相控阵超声技术简介相控阵超声技术是一种利用多个超声传感器阵列进行检测和成像的技术。
相比传统的单一探头，相控阵技术可以更全面、更快速地获取被测物体的内部信息，具有以下几个特点：•高精度和高分辨率：相控阵技术可以通过调整超声波传感器的发射和接收时间差来形成波束，从而实现对被测物体的精确成像和定位。
•多通道采集：相控阵技术可以同时采集多个传感器的信号，提高检测效率和准确性。
•实时成像：相控阵技术可以实时显示被检测物体的内部结构和缺陷情况，便于工程师及时判断和处理。
3. 相控阵超声技术在电站设备无损检测中的应用案例3.1 发电机转子检测发电机转子是电站设备中重要的部件之一，其正常运行对电站的稳定运行至关重要。
然而，由于长期工作和环境因素的影响，发电机转子可能出现疲劳裂纹等缺陷，而这些缺陷的及时发现对于延长转子的使用寿命至关重要。
相控阵超声技术可以通过在发电机转子表面布置多个传感器，实时监测转子的内部结构和缺陷情况。
通过调整超声波的发射和接收时间差，可以获得转子内部的详细图像，并对可能存在的缺陷进行分析和评估。
这样的方法可以有效地检测出转子中的疲劳裂纹等缺陷，并提前采取必要的维修措施，保证发电机转子的正常运行。
3.2 锅炉管道监测锅炉是电站中能源转换设备的重要组成部分，其安全和高效运行对于电站的运营至关重要。
然而，锅炉管道由于长期高温高压运行，容易受到腐蚀、磨损和疲劳等问题的影响，从而影响锅炉的正常工作。
相控阵超声技术可以应用于锅炉管道的无损检测中。
通过在管道表面安装多个超声传感器，可以实时监测管道内部的腐蚀、磨损和裂纹等缺陷。
全聚焦相控阵超声检测技术在核电站的应用展望
全聚焦相控阵超声检测技术在核电站的应用展望一、全聚焦相控阵超声检测技术的基本原理全聚焦相控阵超声检测技术是指利用多个发射和接收元件构成的一组相控阵，在特定的时间序列发射超声波，通过对接收到的超声信号的处理，实现对待测目标的成像和检测。
相比传统的超声检测技术，全聚焦相控阵超声检测技术具有以下几个优点：1.高分辨率：全聚焦相控阵超声检测技术可以通过改变波束的聚焦位置和角度，实现对待测目标的高分辨率成像，可以清晰地显示出目标的内部结构和缺陷。
2.多角度检测：相控阵超声检测技术可以通过改变检测角度，获取目标的多角度超声数据，可以更全面地了解目标的情况，提高检测的可靠性和准确性。
3.实时成像：全聚焦相控阵超声检测技术可以实现对待测目标的实时成像，无需对目标进行停留扫描，可以大大提高检测效率。
在核电站中，全聚焦相控阵超声检测技术已经开始得到应用，并取得了一定的成果。
具体应用包括但不限于以下几个方面：1.核电站设备的缺陷检测：核电站中的设备经常处于高温、高压、强辐射等恶劣环境下工作，存在着各种各样的缺陷问题。
通过全聚焦相控阵超声检测技术，可以对设备的各个部位进行全面的、高精度的检测，及时发现并排除潜在的安全隐患。
2.管道和容器的检测：核电站中存在大量的管道和容器，这些设备在长期的运行过程中会受到各种因素的影响，可能会出现腐蚀、疲劳、裂纹等问题。
通过全聚焦相控阵超声检测技术，可以对管道和容器的内部和外部进行全面的检测，及时发现问题并进行修复，确保设备的安全运行。
3.核电站建筑结构的检测：除了设备的检测，核电站建筑结构的安全也是非常重要的。
全聚焦相控阵超声检测技术可以对建筑结构进行全面的、高精度的检测，发现可能存在的损伤和缺陷，保障核电站的安全运行。
1.提高检测精度和灵敏度：核电站设备和建筑结构的安全问题关系到人们的生命财产安全，因此对于检测精度和灵敏度的要求非常高。
未来，全聚焦相控阵超声检测技术需要进一步提高其检测精度和灵敏度，以满足核电站安全检测的需求。
全聚焦相控阵超声检测技术在核电站的应用展望
全聚焦相控阵超声检测技术在核电站的应用展望全聚焦相控阵超声检测技术是近年来在超声波检测领域中得到广泛应用的一种先进技术。
它利用多通道超声阵列探头，通过对声波的发射和接收，结合计算机的信号处理和图像重建技术，实现对被测对象的快速、精确的检测和成像。
在核电站这种对安全性要求极高的环境下，全聚焦相控阵超声检测技术的应用展望十分广泛。
本文将就全聚焦相控阵超声检测技术在核电站的应用进行展望和分析。
一、核电站的安全隐患及需求核电站是利用核能发电的重要设施，其安全性一直备受关注。
在核电站运行中，设备的安全运行状态一直是工作人员关注的重点。
由于设备长期暴露在高温、高压和放射性环境中，设备的磨损、腐蚀及疲劳裂纹等问题成为核电站设备安全的主要隐患。
为了确保核电站设备的安全运行，需要对设备进行定期检测和监测，及时发现并排除潜在的安全隐患。
传统的核电站设备检测方式主要依靠人工目视检测和常规超声检测。
人工目视检测受到环境限制，无法对设备内部进行全面的检测；而常规超声检测由于其成像质量和分辨率受限，也难以满足对核电站设备精细化和全面化的检测需求。
迫切需要一种能够在复杂环境下实现对核电站设备快速、精确、全面检测的新型技术。
二、全聚焦相控阵超声检测技术优势1. 多通道：全聚焦相控阵超声检测技术通过多通道的超声阵列探头对被测对象进行多个角度的发射和接收，能够实现对被测对象的全方位、全角度的检测。
2. 高灵敏度：全聚焦相控阵超声检测技术通过对接收到的超声信号进行精确的时差和幅度补偿，能够有效提高信号的灵敏度，实现对小尺寸缺陷的有效检测。
3. 高分辨率：全聚焦相控阵超声检测技术利用计算机的信号处理和图像重建技术，能够实现对被测对象的高分辨率成像，清晰显示缺陷的位置、形状和尺寸。
5. 快速成像：全聚焦相控阵超声检测技术能够实现对被测对象的快速成像，大大缩短了检测时间，提高了工作效率。
全聚焦相控阵超声检测技术具备在核电站设备检测中取代传统超声检测技术的潜力。
超声波相控阵技术在特种设备无损检测中的应用研究
超声波相控阵技术在特种设备无损检测中的应用研究摘要：随着科学技术的发展，我国的超声波相控阵技术有了很大进展，并在特种设备无损检测中得到了广泛的应用。
压力管道焊接施工结束后，为保障管道的焊接质量，需按照有关规范及设计文件要求对焊接接头进行检测。
GB/T20801.5—2020《压力管道规范工业管道第5部分：检验与试验》规定中，一般对于管道壁厚小于或等于30mm的均采取射线检测。
本文首先分析了超声波相控阵技术在特种设备无损检测中的应用，其次探讨了检测代替方案，以供参考。
关键词：超声波相控阵；探头；声束引言近年来，相控阵超声检测技术是发展较为迅速的一项无损检测新技术，随着能源行业关于焊缝相控阵超声检测标准的颁布实施，应用范围也越来越广泛，在高铁构架、钢轨、风机塔筒、压力容器腐蚀损伤、输变电设备、石油及天然气输送管道等检测中均有应用。
1超声波相控阵技术在特种设备无损检测中的应用1.1图像增强算法超声波是穿透性强的高频声波，能够穿透常见的水泥、混凝土材料，遇到材质差别的界面时，将发生透射、反射等。
当混凝土内部存在多种材料界面时，超声波传播会发生多次反射，直至能量全部消耗。
为增加超声波在混凝土内部的传播距离，超声波相控阵技术进行多批次超声波发射与接收，通过合成孔径聚焦技术将较微弱的反射信号进行叠加增强，提高有效检测深度。
当采用该设备时，通过合成孔径聚焦的图像中有效信息多为孤立点，难为混凝土内部缺陷诊断提供直观有用的信息。
为增强图像中的有效信息，本文引入图像形态学方法进行超声波成像处理，基本操作包括膨胀、腐蚀。
膨胀操作是在结构元素确定的邻域块中选取图像值与结构元素值之和的最大值，可增加高亮度像素点周围的亮度。
在超声波检测图像中，高亮度像素点通常对应钢筋、孔洞等，高亮度像素点分布密度较小时，膨胀操作可将成团但不连续的高亮度点连接成片。
腐蚀是膨胀的逆操作，可避免膨胀扩大过程对周围区域产生影响。
腐蚀操作是在结构元素确定的范围中，选取图像值与结构元素值差值的最小值。
使用超声相控阵技术的无损检测方法与技巧
使用超声相控阵技术的无损检测方法与技巧超声相控阵技术是一种常用于无损检测的技术，它通过使用一组探头向待测物体发射超声波，并接收其反射波，从而获取物体内部的信息。
相比传统的单点检测技术，超声相控阵技术具有更高的分辨率、更广的探测范围和更强的穿透力。
本文将介绍使用超声相控阵技术进行无损检测的方法和技巧。
首先，准备工作是使用超声相控阵技术进行无损检测的关键。
需要选取合适的探头和超声仪器。
探头的选择应根据待测物体的尺寸、形状和材料选择合适的频率、探头尺寸和探头阵列形式。
超声仪器的性能也需要符合要求，包括信号发射和接收的灵敏度、增益、滤波器和数据处理能力等。
其次，进行检测前需要进行合适的准备工作。
首先要对待测物体进行表面清洁，以保证超声波能够有效传播和反射。
其次要选择合适的耦合介质，将探头与待测物体保持良好的接触。
对于粗糙表面的物体，可以使用凝胶或液体耦合剂，而对于平滑表面的物体，可以尝试使用接触探头。
在实际检测过程中，需要注意一些技巧以提高检测的准确性和效率。
首先，要选择合适的扫查模式，可以根据实际需求选择直线扫查、螺旋扫查或网格扫查等。
其次，要根据待测物体的不同部位和表面形态进行特定的检测调节，例如调整传感器的入射角度和倾斜角度，以最大限度地获取有用的信息。
此外，在数据处理方面也有一些技巧可以加以应用。
首先是信号增强技术，可以通过滤波、均衡和增益调节等方式，提高信号质量。
其次是多角度检测技术，通过改变入射角度和探头位置，获取多个角度的数据，从而提高检测精度。
最后是图像重建技术，通过将多个数据进行整合和处理，生成更清晰、更具信息量的图像或曲线。
需要注意的是，在使用超声相控阵技术进行无损检测时，也存在一些潜在的问题和限制。
首先是探头的选择较为复杂，需要根据具体情况进行合理选择。
其次是背景噪声和杂散信号可能干扰检测结果，需要进行相应的滤波和处理。
此外，超声相控阵技术对于复杂结构和多层材料的检测可能存在一定的困难，需要结合其他技术进行辅助。
全聚焦相控阵超声检测技术在核电站的应用展望
全聚焦相控阵超声检测技术在核电站的应用展望
全聚焦相控阵超声检测技术是一种新型的无损检测技术，具有高分辨率、高信噪比、高可靠性等优点，广泛应用于航天、汽车、船舶、建筑等领域。
在核电站中，全聚焦相控阵超声检测技术也有着广泛的应用前景。
首先，在核电站中，全聚焦相控阵超声检测技术可以应用于机械设备的检测。
核电站中的机械设备是十分复杂的，但是其正常运行对于核电站的安全运营至关重要。
采用全聚焦相控阵超声检测技术可以在机械设备运行中实时监测机械设备的状态，及时发现并排除各种潜在隐患，保障核电站的安全运营。
其次，全聚焦相控阵超声检测技术还可以应用于核电站建筑结构的检测。
核电站建筑结构需要承受巨大的载荷和辐射等复杂环境，而且其可靠性和安全性极为重要。
采用全聚焦相控阵超声检测技术可以对建筑结构进行实时、高效的检测，及时发现结构的裂缝、锈蚀等损伤情况，并进行预防和修复，确保建筑结构的安全和可靠性。
综上所述，全聚焦相控阵超声检测技术在核电站中应用具有广泛的前景。
通过应用全聚焦相控阵超声检测技术，可以实现核电站各种设备、结构和部件的快速、高效、准确的检测，发现并排除潜在隐患，确保核电站的安全可靠运行，这对于保障人民群众的生命财产安全具有非常重要的意义。
因此，全聚焦相控阵超声检测技术在核电站中的应用前景非常广阔，值得进一步深入研究和探索。
特种设备相控阵超声检测监督检验方法探讨
特种设备相控阵超声检测监督检验方法探讨摘要：近年来，随着我国特种设备的生产与检验技术中的发展和进步，在特种设备安全中无损检测技术的作用也越来越突出。
无损检测就是[M1]特种设备检测中的重要手段，对于消除与发现潜在的事故，确保了[M2]特种设备中的安全运行具有了[M3]重要的作用。
NB/T47013.15-2021《承压设备无损检测——第15部分：相控阵超声检测》2021年08月实施以后，相控阵超声的检测作为一种成熟的检测手段，已经越来越广泛地应用于锅炉、特种设备、压力管道、气瓶的检测中。
探索相控阵超声检测中的监督检测方法，确保设备的检测质量得到了[M4]有效的控制，已经成为业界中的一个重要课题。
关键词：特种设备；相控阵超声检测；检验方法；引言我国在特种设备检验检测方面极为重视，经过反复测试设置了针对性的标准，只有满足这一安全标准的特种设备才能够被投入使用，一旦发现不符合标准要求的特种设备，则需要立即按照相应的制度予以处理，使得特种设备在多个领域的使用都能够在安全性方面得到有效的保障。
相控阵超声波作为一种较新兴的检测技术，具备检测角度多、检测范围广、图像直观等优势，随着相关技术的发展，其成本也逐步降低，因此在工业无损检测中的应用也越来越广。
1无损检测无损检测分为表面缺陷检测和埋藏缺陷检测。
顾名思义，表面缺陷检测即是通过磁粉检测、渗透检测方法去检测设备壳体表面是否存在缺陷；埋藏缺陷检测则是通过射线检测、超声检测的方法去检测设备壳体内部是否存在缺陷。
无损检测方法都应当遵守ＮＢ／Ｔ４７０１３《承压设备无损检测》标准中的相关规定。
检验人员采用表面缺陷和埋藏缺陷相结合的检测方法可以发现设备中可能出现的裂纹、气孔、夹杂、未熔合、未焊透等多种缺陷。
根据缺陷的性质、位置、深度、大小等因素，采取合适的处理方式可以排除特种设备的安全隐患。
2相控阵超声检测的特点2.1相控阵超声检测的优越性传统的A型脉冲反射法以笛卡尔坐标表示超声回波信号的幅度与传播时间的关系，水平坐标则表示声波的传播时间，垂直坐标则表示声波的幅度。
电站设备无损检测相控阵超声新技术应用
电站设备无损检测相控阵超声新技术应用发布时间：2022-07-16T01:16:07.357Z 来源：《当代电力文化》2022年3月第5期作者：罗春峡[导读] 本文以相控阵超声新技术为研究背景，对该技术在电站设备检测中的要点进行探讨。
罗春峡国家电投集团青海黄河电力技术有限责任公司摘要：本文以相控阵超声新技术为研究背景，对该技术在电站设备检测中的要点进行探讨。
首先阐述超声相控阵检测无损检测技术的内涵及特点，然后探讨电站设备无损检测相控阵超声新技术的要点，以通过论述后可给相关工作人员提供一些参考。
关键词：电站设备；相控阵；超声检测；新技术应用引言相控阵超检测技术具备穿透能力强、检测结果精确、易于实现等特点，将其应用到电站设备检测中可以大大提升工作效率。
因此，分析相控阵超声检测技术的应用要点，掌握技术的应用措施非常有意义。
1.超声相控阵检测技术超声相控阵检测技术是现代科学技术发展之下的产物，其以惠更斯原理作为基础研发而应用的，将多个晶片组合后形成探头开展检测工作。
在具体的应用中，要结合相应规则和标准，应用时序激活探头中的一组或者全部晶片，而相控仪器的检测能力对于最终的工作效果产生直接的影响。
激活晶片后，在内部会形成超声波，这就是次波。
系统内各个晶片出现的次波会有相互影响，所以会导致新波阵面的形成，还会存在相互传播作用，从而形成符合人们使用需要的超声波束检测元件。
2.无损检测技术无损检测就是以不损坏元件作为目标，应用物理特性将被检测对象的内外缺陷的位置、形状、大小、扩展趋势等全面的了解，利用现代化检测技术进行应用。
在传统的技术应用中，无损检测技术属于宏观不连续的技术，只能对应用了一定时间的结构部件开展检测工作。
而经过大量的实际经验总结可以发现，应用无损检测技术在材料生产、应用的各个环节都可以发挥出非常好的效果，所以被逐步的推广和使用，产生非常好的效果。
就目前现状而言，随着我国技术不断发展无损检测技术类型有很多中，例如超声检测技术、X射线检测技术与磁粉检测等诸多技术。
超声相控阵技术在电力工业无损检测中的应用
总666期第四期2019年2月河南科技Henan Science and Technology超声相控阵技术在电力工业无损检测中的应用朱国斌（大唐华中电力试验研究院，河南郑州450000）摘要：本文首先介绍了超声相控阵技术的原理及特点，然后从管道对接焊缝、接管座角焊缝、汽轮机叶片叶根和小径管缺陷的检出等几方面探讨超声相控阵技术在电力工业中的应用，以期为超声相控阵技术的发展及其在电力工业无损检测中的应用提供借鉴。
关键词：超声相控阵；常规超声；电力工业中图分类号：TG115.28文献标识码：A文章编号：1003-5168（2019）04-0076-03 Application of Ultrasonic Phased Array Technology inNon-destructive Testing of Power IndustryZHU Guobin（Datang Huazhong Electric Power Research Institute，Zhengzhou Henan450000）Abstract:This paper first introduced the principle and characteristics of ultrasonic phased array technology,then dis⁃cussed the application of ultrasonic phased array technology in power industry from the aspects of pipe butt weld,noz⁃zle seat fillet weld,turbine blade root and small diameter tube defect detection,in order to provide reference for the development of ultrasonic phased array technology and its application in non-destructive testing of power industry. Keywords:ultrasonic phased array；conventional ultrasound；power industry无损检测是工业发展必不可少的有效工具，在一定程度上反映了一个国家的工业发展水平，无损检测的重要性已得到公认。
超声相控阵技术在电力工业无损检测中的应用
超声相控阵技术在电力工业无损检测中的应用作者：朱国斌来源：《河南科技》2019年第04期摘要：本文首先介绍了超声相控阵技术的原理及特点，然后从管道对接焊缝、接管座角焊缝、汽轮机叶片叶根和小径管缺陷的检出等几方面探讨超声相控阵技术在电力工业中的应用，以期为超声相控阵技术的发展及其在电力工业无损检测中的应用提供借鉴。
关键词：超声相控阵;常规超声;电力工业中图分类号：TG115.28 文献标识码：A 文章编号：1003-5168（2019）04-0076-03Application of Ultrasonic Phased Array Technology inNon-destructive Testing of Power IndustryZHU Guobin（Datang Huazhong Electric Power Research Institute，Zhengzhou Henan 450000）Abstract： This paper first introduced the principle and characteristics of ultrasonic phased array technology， then discussed the application of ultrasonic phased array technology in power industry from the aspects of pipe butt weld， nozzle seat fillet weld， turbine blade root and small diameter tube defect detection， in order to provide reference for the development of ultrasonic phased array technology and its application in non-destructive testing of power industry.Keywords： ultrasonic phased array;conventional ultrasound;power industry无损检测是工业发展必不可少的有效工具，在一定程度上反映了一个国家的工业发展水平，无损检测的重要性已得到公认。
超声波相控阵技术在特种设备无损检测中的应用研究
超声波相控阵技术在特种设备无损检测中的应用研究发布时间：2022-11-10T08:21:41.445Z 来源：《科学与技术》2022年14期7月作者：苏保齐[导读] 为稳步提升特种设备检测效能，促进现有无损检测模式的健全与完善苏保齐广东省特种设备检测研究院茂名检测院广东茂名 525000摘要：为稳步提升特种设备检测效能，促进现有无损检测模式的健全与完善，文章尝试以超声波相控阵技术作为切入点，着眼技术原理，立足技术特性，采取有效举措。
关键词：特种设备;无损检测;超声波;相控阵;技术应用一、超声波相控阵技术原理在此之前，因为各种因素的限制，发射头只能够与超声波发出的光束相匹配，而且因为它的材料极易断裂，如果想要更改预定的发射路径和发射地点，很可能会被新的能量击中，然后化作一团碎片。
这也是为什么，以前研制出来的监视器，非常不方便，需要大量的人力、物力、财力。
而我们目前所选择的陶瓷，看似很容易被破坏，其实研究人员在陶瓷内部发现了一种可以抵抗超声波的特殊材料，可以降低发射头的更换频率，提高使用效率。
当然，这也说明了这种特殊芯片的强大之处，就在于它对陶瓷有着极强的吸附能力。
而且，由于它的体积较小，重量也较轻，在一块芯片上可以放置多块芯片，每一块芯片都对应一块光束，因此每一块芯片都能对应不同的光束。
所以，它可以让使用者随意的选择一条弹道和弹道。
在布置发射器上的芯片布置也是一门很有学问的事情，如果芯片的排列方式比较复杂，那么制造成本就会大大提高，需要花费的时间和精力也会越来越多。
研究人员发现，在许多排列方法中，晶圆排列成一条直线的优点是最明显的，不但布置得简单，而且相对于其他方法来说，投资也要小得多。
然而，以上方法仅适用于一维，而在二维或三维的情况下，这种方法就不适用了。
研究人员还发现，将两种平面排列组合在一起，也许能够检验三维物体。
例如，将一个简单的长方形和一个圆形的圆圈结合起来，就能在一个三维空间中查看物体。
相控阵&TOFD超声检验新技术在海外电站中的应用
相控阵&TOFD超声检验新技术在海外电站中的应用 ,随着国家”一带一路”战略的布局,越来越多的中国工程公司大力开拓海外市场,国际电站EPC竞争日趋激烈,另一方面业主出于对项目成本、项目整体收益的考虑，对项目的施工工期一再压缩，这为项目执行带来很大的挑战。
海外电站项目部一般执行的是ASME标准，特别是高标准、严要求的中东区域，尤为严格。
以作者所在的某中东3041MW燃气循环电站为例，第1台联合机组从安装到吹管仅仅6个多月，且多为大口径焊口，焊口大部分集中在旁路站和汽机房区域，如果采用常规射线检验，远远不能满足现场需求。
本文就探讨了相控阵、TOFD 超声检验在中东区域电站EPC建设的工程应用分析。
二、可行性分析2.1、工期分析及技术方案对比经过测算所在项目1台联合循环机组需检验焊口数量大约为1016只，大部属于大管径厚壁管，由于工期紧张几乎没有独立的探伤操作时间，按照项目每天安排晚上5个小时的探伤时间计算，整个1号机组探伤时间理论上累计只有1个月时间，实际探伤时间的计算需要以实际位置、焊口返修、底片重拍、射线剂量等多方面考虑，往往高于理论时间。
为了满足工期必须采取交叉作业。
附件1是管道检验可行性方案对比。
2.2、成本分析由于TOFD和相控阵的价格远远高于传统射线的价格，故需要对采用新技术的工期目标和成本费用同时进行分析，以达到最佳效果。
附表2 针对不同管径及项目所在地的分包情况进行了费用、时间对比，经过对比分析，如果全部采用相控阵和TOFD超声技术，将会节省186天探伤时间，但检验费用将会大大增加造成检验成本的浪费。
如果仅对厚度大于30mm的焊口采用相控阵和TOFD技术，将会节省射线检验时间约106天，且节省检验费用约39150沙币。
根据以上的工期和成本分析，对于厚度大于30mm焊口采用新技术，是满足工期需要的，且能节省检验费用，满足项目的生产需要。
根据现场实际情况，可以适当对其他焊口进行TOFD 和相控阵检验，以满足施工进度。
火力发电厂无损检测新技术之相控阵超声检测技术简介
火力发电厂无损检测新技术之相控阵超声检测技术简介相控阵超声检测技术，是通过控制换能器阵中各阵元的激励脉冲时间延迟，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，达到聚焦和声束偏转的效果，实现缺陷检测的技术。
相控阵工作原理：多个换能器阵元按一定形状、尺寸排列，构成超声阵列换能器，分别调整每个阵元发射信号的波形、幅度和相位延迟，使各阵元发射的超声子波束在空间叠加合成，从而形成发射聚焦和声束偏转等效果。
换能器发射的超声波遇到目标后产生回波信号，其到达各阵元的时间存在差异。
按照回波到达各阵元的时间差对各阵元接收信号进行延时补偿，然后相加合成，就能将特定方向回波信号叠加增强，其他方向的回波信号减弱甚至抵消。
同时，通过各阵元的相位、幅度控制以及声束形成等方法，形成聚焦、变孔径、变迹等多种相控效果。
图1 相控阵工作原理相控阵换能器最显著的特点是可以灵活、便捷而有效地控制声束形状和声压分布，其声束角度、焦柱位置、焦点尺寸及位置在一定范围内连续、动态可调；而且探头内可快速平移声束。
与常规超声检测技术相比，相控阵超声检测技术的优势在于：（1）不移动探头或尽量少移动探头可扫查厚大工件和形状复杂工件的各个区域，成为解决可达性差和空间限制问题的有效手段。
（2）用单轴扇形扫查替代栅格形扫查可提高检测速度。
（3）通常不需要复杂的扫查装置，不需更换探头就可实现整个体积或所关心区域的多角度多方向扫查。
（4）优化控制焦柱长度、焦点尺寸和声束方向，在分辨力、信噪比、缺陷检出率等方面具有一定的优越性。
（5）原生数据丰富，有多种显示方式，便于数据分析和长期保存。
在电力行业设备及装置中，厚壁工件、粗晶材料和复杂形状工件较多，应用相控阵技术可提高检效率，扩大超声检测应用范围，取得良好的经济效益和社会效益。
主要的应用对象有：（1）汽轮机转子叶根、轮槽和键槽；（2）汽轮机焊接隔板；（3）小径管焊缝；（4）电厂管道及角焊缝等。
探索超声波相控阵检测技术在特种设备焊缝检验中的应用
探索超声波相控阵检测技术在特种设备焊缝检验中的应用摘要：近年来，随着无损检测技术发展和相应检测设备的研发更新，在常规无损检测方法的基础上，出现了一些新的检测技术。
如超声波相控阵检测(PAUT)、红外热成像检测、衍射时差法超声检测、声发射检测等技术。
其中超声波相控阵检测技术在焊缝检测应用中的应用日益成熟，它利用高性能的数字化仪器把特种设备焊缝检验中存在的缺陷呈图像直观地显现出来。
本文从超声波相控阵检测技术的优势出发，结合其应用原理、缺陷识别技术以及如何提高检测人才的培养、提高工作人员的安全意识等策略。
探索超声波相控阵检测特种设备焊缝检验中的应用。
关键词：超声波相控阵；特种设备；检测技术引言传统的检测技术在检测效率、缺陷检出率和检测准确性方面存在一定不足，超声波相控阵检测用于承压特种设备焊缝检验并充分发挥其优势，弥补其它检测方法的不足，在检测中可以实现焊缝全覆盖检测，有利于及时发现焊缝中存在的各种内部缺陷，对增强检验结果准确性、切实提高检测质量具有积极影响。
1超声波相控阵检测技术应用原理与优点1.1应用原理超声相控阵探头是由多个压电晶片按照一定的规律进行分布排列，相控阵设备按照预先设置好的法则，采集单元发射实际信号经相控阵单元进行阵列切换为有延时的脉冲信号，脉冲信号激励探头中晶片进行声波发射，发射后的声波干涉形成所需入射波。
入射波经反射形成反射波，经相控阵探头接收转变为回波信号，回波信号由相控阵单元按相应法则移相并合成为接收信号，由采集单元采集回相控阵设备。
通过对各个阵元的有序晶元，可得到灵活的偏转及聚焦声束，联合线性扫查、扇形扫查、动态聚焦等独特的工作方式，使其比传统的超声波检测技术的速度更快、灵活度更高。
1.2相控阵超声波检测焊缝的优点（1）可根据需要设置超声波入射角度范围，应用于常规超声波探伤难以检测的复杂结构焊缝与扫查区域受限焊缝。
（2）回波与焊缝结构图像化显示，缺陷判断更准确，减少误判率，更易区分缺陷信号与非缺陷信号。
超声相控阵技术在电力工业无损检测中的应用
超声相控阵技术在电力工业无损检测中的应用摘要：本篇文章主要就是针对于超声相控阵技术结构以及本质特征来进行研究以及分析，其次就是从管道接口处焊缝、汽轮机的叶片和叶根以及检验小径管存在缺陷等相关方面来深层次的探究超声相控技术在电力工业无损检验中的应用，便于为以后超声相控阵技术的发展提供良好的基础，并且还可以为以后超声相控阵技术在电力工业中的应用起着更好的借鉴作用。
关键词：超声相控阵技术；结构特征；无损检测；基础；借鉴在工业发展中无损检测将会起到非常重要的作用，它的使用可以在相对意义上体现出每个国家工业的发展状况，目前，无损检测技术的重要作用在全国都已经得到充分的认可。
在无损检测中，最为重要的一部分就是超声检测，就对比于其他检测方式而言，超声检测具备着适应性较强、穿透力较强、设施较易携带、操作起来比较安全等等优点，在我国已经得到非常广泛的应用。
在超声无损检测领域的研究过程中，超声相控阵因为其独特的声束以及其可以快速成像的特点已经得到很多的关注。
在起初设计超声相控阵技术的思路主要来源于雷达电磁波。
一开始的超声相控阵技术只是在医疗行业进行使用，后来，随着科学技术的不断发展，超声相控阵技术慢慢地开始应用于工业中的无损检测试验，并取得很好的效果。
尤其是近年来，伴随着微加工以及微电子等技术的发展，超声相控阵无损检测技术在工业中的应用更是获得突破性的发展。
一、超声相控阵的结构以及特征1.1超声相控阵的结构超声相控阵就是超声探头晶片的合成，它是由很多的压电晶片依据相对的规律来进行分布的，最后在逐个的按照预先确定的延迟时间来进行激发各个排列好的晶片，当所有的晶片发射出的超声波构成一个整体的波面时，这样就可以有效的控制好波阵面的形状以及其的方向，并且还可以实现超声波的偏转以及聚焦等。
它还具有能够确定出不连续的形状、大小以及方向，还可以提供出比单一的或者很多个探头系统更为强大的水平。
超声相控阵无声检测技术是使用很多形状的多阵元换能器来生产和接收超声波光荣的，并且还可以通过结合机械扫描和电子扫描的方式来达到实现图像成像的作用。
超声相控阵技术在电力工业无损检测中的应用
系 ，达 到聚 焦和声束 偏转 的效 果 ，实现缺 陷检测 的
技术 ［ 。超 声相 控阵 作为无 损检 测 的新 技术 ，依 靠
电子控 制 的一 两个 相控 阵探头 ，就 可 以完成 以前 需
信 号是 ｍ多个超 声束合 成 。 可灵活地实 现声 束 的聚
焦 和偏转 。能够 方便地 实现 多种扫 描方式 ，提 高检
要 多元 复合探 头 阵列 才 能进行 的体 内检测 ，在更 短 的时 间内彻底 扫描 整个 被检测 物体 的 内部 缺陷 。超
声 相控 阵检测 技术是 利用 延迟 电路 的电子技 术来 控 制相 控 阵 探 头 合成 ，实 现 超 声 波 发 射 、接 收 的方 法 。相控 阵探 头有多 个小 品片 ，每一个 晶片被独立
Ａｓｃ ｍ ｐ ｒ ｄ ｗｉｈ ｃ ｎ ｅ ｔｏ ａ ｌｒ ｓ ｎ ｃ ｔ ｓ ｉ ｇ ｈ ｌｒ ｓ ｎ ｃ ｐ ａ ｅ ｒ ａ ｅ ｔ ｇ ｔ ｃ ｎ ｑ ｅ ｈ ｓ ｔ ｅ ａ ｖ ｎ ａ ｅ ｆ ｂ ｉ ｇ ｏ ａ ｅ ｔ ｏ ｖ ｎ ｉ ｎ ｌ ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ ａ ｏ ｉ ｅ ｔ ，ｔ ｅ ｕ ｔａ ｏ ｉ ｈ ｓ ｄ ａ ｒ ｙ ｔ ｓ ｉ ｅ ｈ ｉ ｕ ａ ｈ ｄ ａ ｔ ｇ ｓｏ ｅ ｎ ｕ ｎ ｎ
全聚焦相控阵超声检测技术在核电站的应用展望
全聚焦相控阵超声检测技术在核电站的应用展望作者：杜清良李守彬刘晓睿徐宁来源：《科技视界》2019年第16期【摘要】全聚焦相控阵超声检测技术可以实现声压有效区内所有区域的虚拟聚焦，使得该项技术具有更小的近表面盲区、更高的检测灵敏度、更快的检测效率及直观的缺陷信号显示等诸多优势，该项技术在核电站金属部件的在役检查工作中将有广阔的推广应用空间。
与此同时，该项技术还存在诸如发射声能较低、成像算法有差异及无国内标准可参考等问题，需要继续讨论和发展。
【关键词】全聚焦;相控阵;超声检测;核电站中图分类号： TG115.285 文献标识码： A 文章编号： 2095-2457（2019）16-0018-002DOI：10.19694/ki.issn2095-2457.2019.16.0070 引言近年，相控阵超声检测技术已广泛地应用于核电站的无损检测领域。
常规相控阵超声检测技术是按照聚焦法則激发多个阵元，实现超声波声束在被检工件内的偏转和聚焦扫描，并对接收信号进行延时叠加形成最终的检测图像[1]。
随着计算机技术及先进成像算法的发展，国外技术人员最先研究出新的数据采集技术即为FMC全矩阵数据采集。
该数据采集技术不同于常规相控阵数据采集之处是：在任一时刻点，工件中只存在某个阵元的发射声场，发射过程中不存在类似常规相控阵的声束聚焦、偏转。
基于FMC数据的图像重构方法即为TFM全聚焦成像技术。
常规相控阵超声检测技术只能对检测区的某一深度形成线聚焦，在聚焦区附近具有较好的检测分辨力，远离聚焦区的区域则无法达到理想的检测效果。
TFM检测技术则在整个声压有效区都能够达到聚焦效果，并生成高分辨率的检测图像。
TFM技术可实现对微小缺陷及复杂结构的高精度成像，该技术将是相控阵超声检测技术的发展趋势。
1 全聚焦相控阵超声检测技术1.1 全矩阵数据采集全聚焦算法的前提是进行检测数据的FMC采集：在一个采集周期内，每个阵元均发射一个声波，n个阵元相继发射;对每个发射，n个阵元均接收一个A扫信号，共有n2个A扫信号组合在一个矩阵中;矩阵中行代表发射阵元，列代表接收阵元。
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相控阵超声新技术在电站设备无损检测中的实践思路探索(正式版)
相控阵超声新技术在电站设备无损
检测中的实践思路探索(正式版)
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超声相控阵检测技术20世纪60年代就已经出
现，被应用于医疗领域。
但是由于固体中波动传播复
杂性、系统复杂性和成本费用高等因素存在，限制了
超声相控阵检测技术在无损检测中的运用。
而电子技
术和计算机技术以及压电复合材料等高新技术被广泛
综合应用，促进了超声相控阵技术发展，并且渐渐应
用到工业无损检测中。
现代技术飞速发展，带动了很多高新技术在超声
相控阵技术中被综合应用，从而降低了相控阵系统复
杂性与制作费用[1]。
而且相控阵技术具有比传统超声波检测更加明显的优势，使得超声相控阵检测技术被广泛应用于工业无损检测领域，并且日渐得到人们重视，迎来了很大的发展空间。
超声相控阵检测技术
超声相控阵检测技术建立在惠更斯原理上，其探头由许多个晶片组成。
要应用时，则需要按照相关规则以及时序激活探头中一组或全部晶片，其中相控阵仪器的控制能力与检测需要决定着晶片激活数量。
晶片被激活后，发出的超声波即为次波。
每一个晶片的次波会彼此干涉，形成新波阵面并传播开来，从而形成超声波束检测工件。
无损检测技术
无损检测就是在不损坏被检测设备的基础上，根据物理特性将被检对象的内外部缺陷的位置、形状、
大小以及扩展趋势的一种现代化检测技术。
以往，无损检测的应用具有宏观不连续性，几乎只是对使用过一段时间的结构件进行检测。
而后来的事实证明，无损检测适合应用在材料生产以及应用的所有过程中，可以被广泛推广。
而常用的无损检测方法存在5种，即为射线检测、磁粉检测、渗透检测、涡流检测和超声检测。
超声相控阵无损检测技术基本原理与特点
相控阵超声无损检测与传统超声无损检测技术不同，其基本原理为相位控制，包括发射和接收两个部分。
其中发射部分是指可将电子技术应用在阵元的发射相位与超声强度的调整方面，使得声束发生偏转与聚焦。
可根据相关要求对焦点位置与聚焦方向进行动态自由调节，也就是将每个阵元中发射信号的相位进行调整，使得每个阵元在到达焦点时，其声束相位相
同，实现相控聚焦。
基于互易定理的相控阵接收时，回波到达每个阵元会存在相应时间差，而相控阵则会按照其时间差对各个阵元接收的信号实行延时补偿。
然后再将声束合成，使得待定位置上的回波信号叠加起来，达到增强的作用。
至于其他方向的回波信号会被减弱或者抵消。
各个阵元的相位和幅度控制以及声束的形成使得相控阵出现聚焦和变迹等多种效果，其检测技术最大的特点就是声束角度可控以及动态聚焦。
超声相控阵技术优势
与传统超声检测技术相比，超声相控阵技术更具灵活性，检测速度也较快，能够检测一些复杂结构件和盲区位置的缺陷。
超声相控阵技术并不需要更换探头，其探头尺寸也更小，可以对聚焦长度和聚焦尺寸
以及声束方向进行优化控制，其分辨力和信噪比以及缺陷检出率作用十分显著。
另外，超声相控阵技术可以通过控制局部晶片单元组合的声场，进行电子高速扫描，同时对试件高速、多方位以及多角度检测。
超声相控阵技术的检测结果非常直观，可以实时显示出来。
如果在扫查的过程中同时进行分析与评判，则可以对其进行打印以及存盘，将检测的结果永久保存下来。
超声相控阵检测技术在电站设备无损检测中的运用案例
超声相控阵检测技术在电站设备无损检测中被广泛应用，下面以电站锅炉无损检测新技术为例对其进行探讨。
电站锅炉是现代化发展过程中供电所必须的设备，随着科学技术的日益提高，不少检测技术被广泛
应用于电站锅炉的安全运行保障中。
其中无损检测技术应用很广泛，新型无损检测技术以及仪器的日渐普及成为了该技术更加广泛被应用的催化剂。
电站锅炉机组系统比较复杂，是综合性比较强的承压设备。
而该设备存在着很多方面的限制使得系统无法正常运行，比如高温、腐蚀和高压，让设备状态很不稳定，存在着泄露或者爆炸等不安全隐患。
要维持设备正常运行，就要对该设备的各方面工作进行对应调整，包括设计、制造、施工、安装和检查等。
因此可以为该设备营造出一个安全稳定的允许环境，充分发挥了无损检测技术的作用。
应用超声相控阵检测技术进行检测时，可以使得超声波束在设备某一位置处检测出不同几何形状，还可以使得其他相控阵探头取代不同角度普通探头。
在早期时，由于相控阵的系统结构形式比较复杂，而且
使用成本高，消耗多，限制了其在无损检测中的应用。
而随着科学技术的发展，超声相控阵检测技术不但越发成熟，而且渐渐被广泛应用于工业无损检测之中。
相控阵检测技术就经常应用于汽轮机叶片根部和涡轮圆盘的检测以及火车轮轴检测等等。
应用于锅炉检测的相控阵检测技术则比较少见，然而该技术对于电站锅炉的主要结构装置却具有重要检测效果。
根据电站锅炉的相关检测标准，要明确判定其内部是否存在裂纹，应该采用超声波对过热器和再热器出口箱等引入管孔桥部位进行探伤检查。
但也因为在引入之后的过热器管和再热器管相对比较集中，在常规超声波检测方法下，很难进行锯齿状移动，以致于检测技术控制运用的效果发挥不出来，为普通超声波检测操作带来了困难。
在运用相控阵技术的过程中，结合软件可以不断
调整换能器阵列所形成的波束角度与焦距等参数，使得不移动探头达到焊缝扫查要求。
除此之外，还可以提高电站锅炉集箱孔桥部位检测数据的准确性，以确保现场检测工作得到顺利有效开展。
相控阵技术同样逐渐普及到电站锅炉厚壁焊缝检测中。
在选择相控阵仪器与探头时，企业会投入比较多成本。
而采用相控阵设备要取代普通数字式超声仪对电站锅炉进行检验时，尚需一段时间。
在科学技术的推动下，先进的相控阵超声技术在无损检测领域里的运用更加广泛。
这不仅有利于保护电站锅炉的正常运行，也使得无损检测技术与以后电站设备运行技术的发展紧密相连，创造出理想的社会效益以及经济效益。
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