夹套内管腐蚀的超声相控阵声场仿真与缺陷响应研究

摘要

针对夹套中充满导热油的夹套管,提出了利用超声相控阵技术来实现对夹套内管的腐蚀成像.理论分析了超声波在3层介质中传播的声学特性,并推导出相控阵在夹套管中的延时计算公式.利用CIVA软件对夹套管声场进行建模仿真研究,分析超声波在夹套管中的声场仿真图,从而确定了阵元数目、阵元尺寸及超声波频率等相控阵探头参数.最后,在CIVA软件缺陷响应的模块下,设计了内管为阶梯形状的试样,利用设计的相控阵探头,成功实现了对内外径分别为200mm和250mm、夹套中充满导热油的夹套内管的腐蚀检测.研究表明,通过合理设置相控阵工艺参数,可以实现对夹套内管的腐蚀检测.