基于磁致伸缩超声导波的管道中距离周向扫查技术

摘要

超声导波因其单点激励、传播距离远、检测效率高、全截面检测等突出优势,已被大量应用于油气管道的检测.然而,传统超声导波无损检测方法只可以通过A扫信号对缺陷在管道轴向的位置进行定位,但无法在周向上进行定位,且缺少了周向位置信息使得导波特征信号难以解读,托架位置无法检测.本文理论研究了在管道上进行局部加载下的波源因子,分析了局部载荷相关参数对导波检测的影响,设计了一种基于磁致伸缩的管道中距离周向扫查器(Medium-Range Ultrasonic Guided Waves Circumferential Scanner,简称MRCS),扫查频率可在60～180kHz之间,可实时反馈和记录扫查器在管道周向的位置.实验验证表明,通过可视化B扫信号成像技术,周向扫查检测方法可以实现管道上缺陷的轴向和周向定位,提高超声导波检测信号的可识别性,且定位误差不超过3％.特别适用于大管径、特征复杂以及管道托架位置缺陷的检测.