最新超声相控阵检测

超声相控阵检测

自20世纪90年代以来，超声相控阵检测成像技术已逐渐应用于欧美等国家的工业无损检测。

目前，国内对超声相控阵成像技术的研究主要集中在医学超声相控阵领域，而超声相控阵技术在工业无损检测领域的研究还处于探索阶段。第二章超声相控阵技术的基本原理2.1

超声相控阵换能器的原理

超声相控阵换能器的设计基于惠更斯原理。

换能器由阵列中多个相互独立的压电晶片组成，每个晶片称为一个单元，每个单元由电子系统按照一定的规则和时序控制和激励，使阵列中每个单元发出的超声波叠加形成新的波前。

类似地，在接收反射波的过程中，接收单元根据一定的规则和时序被控制来接收和合成信号，然后以适当的形式显示合成结果。，，5，什么是相控阵系统？，6，2.3

超声相控阵检测技术的特点

(1)产生可控的束角和聚焦深度(2)高速、,可以对试件进行全方位和多角度检测

(3)不要移动探头或尽可能少地移动探头(4)。通常，不需要复杂的扫描设备和探针(5)的替换。通过优化焦距、焦距和声束方向的控制，在分辨率、信噪比、缺陷检测率等方面具有一定的优势。第二章超声相控阵技术的基本原理，第7章，超声相控阵系统的硬件组成，3.1

超声相控阵系统的组成，第2章第8节

超声相控阵技术的基本原理，2.2

相位控制和光束聚焦的目的是控制φ1和φ2，使δφ= 0。，9，第三章

超声相控阵系统的硬件组成，3.2

阵列探头的类型

根据压电元件阵列特性，3.2.1，第3章，第10节

超声相控阵系统的硬件组成，3.2

阵列探头的类型

3.2.2

根据数组元素排列，第3章第11节

超声相控阵系统的硬件组成，3.2

阵列探头的类型

3.2.3

根据使用方法和目的

分为线阵列探头、相控阵探头

有三种类型的头和凸阵列探头。

3.2.3.1

线阵列探针，第3章，第12节

超声相控阵系统的硬件组成，3.2.3.2相控阵探头，13，第3章超声相控阵系统的硬件组成，3.2.3.3凸阵探头，14、超声相控阵系统的工作原理，15、超声相控阵系统的B扫描显示，电子

线性的

扫描(B扫描)图像，显示线性阵列长度上的相对孔位置和深度，16。声束扫过一系列角度，产生近似锥形的横截面图像.

它

他说，两国将继续加强在各个领域的合作。

超声相控阵系统的硬件组成，3.3

阵列探头的结构和特点

3.3.1

基本结构

c-扫描图像显示孔位置，19，第4章超声相控阵的应用，4.1

超声相控阵检测技术在核工业中的应用

在核电厂和设备中，厚壁工件、粗晶材料和形状复杂的工件很多，设备和管道中的一些焊缝的可接近性和可检测性差，并且提出了许多免检申请。

此时，相控阵技术可以提高检测效率，减少照射时间，扩大超声检测的应用范围，取得显著的经济和社会效益。，20，第四章超声相控阵的应用，4.2超声相控阵检测技术在焊缝倾斜探伤中的应用(1) 当相控阵探头用于焊缝的横波斜探伤时，不需要像普通的单探头那样频繁地在焊缝两侧来回移动。

然而，沿着焊缝长度方向的全体积扫描可以通过沿着精确定位的轨道滑动配备有阵列探头的机械扫描器来完成，从而可以实现高速损伤检测。，21，第4章超声相控阵的应用，4.2

超声相控阵检测技术在焊缝倾斜探伤中的应用(二)

采用充水耦合焊接相控阵倾斜检测方法；声束扫描方法有两种:一种是扇形扫描，用于检测焊缝；另一种是垂直扫描，用于监测探头表面的耦合状态，22。第四章超声相控阵的应用，4.2

超声相控阵检测技术在焊缝倾斜探伤中的应用(三)

焊接超声波探伤B 、

类型C和D显示器，23，第四章超声相控阵的应用，4.3

超声相控阵检测技术在海洋平台结构环焊缝检测中的应用(1)

对于海洋平台结构特殊构件的环焊缝检验，规范允许10% ~ 20%的射线探伤和100%的超声波探伤。

然而，由于射线检测的低效率和现场射线防护措施的需要，在工程中应用并不十分方便。尽管海洋平台结构的超声波检测不需要任何保护措施，但人工超声波检测在重复性和可靠性方面存在问题。第四章超声相控阵的应用，4.3超声相控阵检测技术在海洋平台结构环焊缝检测中的应用(2)超声相控阵检测成像技术正好克服了上述两种方法的缺点。利用超声相控阵探头控制电子扫描，使其在管道圆周方向进行机械扫描，实现高速探伤。

此外，该方法对缺陷的检测能力与传统超声波检测方法相同，但检测结果的重复性、检测速度、对焊缝几何尺寸等方面的适应性优于传统超声波检测技术。，25岁，谢谢！,