超声相控阵

摘要： 在压力容器的超声检测中,为解决传统相控阵(PA)二维成像存在缺陷图像畸变,难以准确定性等问题,采用1种基于全聚焦法(TFM)的实时超声成像技术,使用一维线阵和二维面阵分别对孔等典型实际缺陷进行扫查,获得缺陷的二维和三维图像,从定量角度对比分析2者的准确度。结果表明:该方法获得的三维图像测量误差在8%以内,具有更高的精确度和检出率,对于孔类缺陷的还原度更高,这对于缺陷检测与评估以及和特种设备的安全生产具有重要意义。

摘要： 由乙烯聚合反应得到的聚乙烯(PE)是一种热塑性树脂,其抗冲击、抗开裂和耐蚀性等优点被广泛应用于承压类特种设备中的埋地中压天然气管道。目前,用于承受压力载荷的聚乙烯管道熔接方式为电熔焊接和热熔焊接,作为特种设备用途的聚乙烯管道对焊接工艺要求比较高,由于聚乙烯材料的物理声学性能和电熔焊接套筒内部金属构造的影响,常规超声波探伤技术很难检测出电熔接头内部的埋藏缺陷。超声相控阵检测技术不论是定量还是定性都能准确的检测出电熔接头内部的埋藏缺陷。

摘要： 为解决曲界面超声相控阵声场分析复杂、声束偏转聚焦延时及聚焦特性获取困难等问题,采用时域有限差分法(FDTD)与WAVE2000仿真软件,获取了12阵元超声相控阵换能器在有机玻璃与钢双层曲界面的声场分布情况,提取了聚焦区域处幅值特征,并开展了曲界面超声相控阵聚焦检测实验,验证了仿真结果和聚焦特征提取的准确性。仿真结果为分析曲界面相控阵声场、计算聚焦延时及获取聚焦特性特征提供了一种有效的途径。

摘要： 针对模压可燃药筒硝化棉筒体和钢底座在粘接区域面出现气孔、夹渣、脱粘等影响粘接稳定性和牢靠性的失效形式,比较超声、涡流、红外、射线等检查方式的优缺点,结合仿真结果和实际工况,最终选用超声相控阵纵波直入法对筒体和钢底座在粘接区域进行线性扫查,通过人为制造不同大小的缺陷,运用A/S/C等不同显示模式对粘接缺陷进行了定性和定量的分析与描述,检测结果表明超声相控阵检测技术对于钢底座和硝化棉筒体胶接形成的粘接区域有可靠的技术优势,能够满足较小脱粘缺陷的辨识和检出^([1])。

摘要： 设计制作了4种热熔焊缝缺陷(熔融面夹杂、孔洞、冷焊、过焊)试样和5种电熔焊缝缺陷(熔融面夹杂、冷焊、过焊、孔洞、承插不到位)试样。采用外观检测、X射线数字成像检测技术对热熔焊缝试样进行检测,采用外观检测、X射线数字成像检测技术和超声相控阵检测技术对电熔焊缝试样进行检测,分析缺陷对管道焊缝质量的影响。冷焊和过焊对热熔焊缝的力学性能影响不明显,应做进一步的试验分析,而熔融面夹杂和孔洞的影响较突出。当夹杂缺陷直径达到0.7倍管道壁厚时,焊缝力学性能明显下降,安全性降低,影响管道运行安全。对热熔焊缝,外观检测只能发现足够大的缺陷,较小且靠近内壁的缺陷很难识别。采用X射线数字成像检测技术能很好捕捉到各种缺陷,通过图像能直观判别缺陷的存在及类型。通过X射线数字成像检测技术对热熔焊缝进行无损检测是可行的。过焊及孔洞缺陷对电熔焊缝的力学性能影响不明显,而夹杂、冷焊及承插不到位缺陷影响较严重,特别是承插不到位缺陷可使力学性能降低60%以上,严重影响管道的安全运行。对于电熔焊缝夹杂、冷焊、过焊、孔洞、承插不到位等缺陷,外观检测均不能发现,可通过超声相控阵检测方法进行定性及定量判断。超声相控阵检测方法是检测电熔焊缝缺陷的最佳方法。过焊、孔洞、承插不到位缺陷也可通过X射线数字成像检测技术检测发现。

摘要： 在电厂安放式小径薄壁管座角焊缝超声检测技术中,检测结果易受到管径小、检测位置结构复杂等因素影响,因此,采用CIVA软件对焊缝模型进行超声相控阵声场仿真,得到未熔合、未焊透、裂纹和夹渣4种典型缺陷在不同检测位置曲率下的缺陷响应。对比分析仿真缺陷图谱,研究检测位置曲率对缺陷成像和声压幅值的影响,结合优化后的仿真参数和检测方法形成了检测工艺。实验结果表明,提出的检测工艺可有效检出不同检测位置曲率下的焊缝缺陷。

摘要： 超声相控阵技术具有检测灵敏度高,检测速度快等诸多优点,可以用于钢管拱桥相贯线焊缝的检测。首先,利用几何方法计算相贯线焊缝二面角及坡口角度,确定检测试件缺陷预埋方案,然后利用超声相控阵对其进行检测试验。结果表明,超声相控阵技术可以有效地检出钢管拱桥相贯线焊缝各位置的典型缺陷。

摘要： 在对接管角焊缝进行超声检测的过程中,由于检测的工件结构复杂并且仪器设备本身会受到电信号干扰,所以检测得到的A扫信号存在噪声,在检测图像中会出现“伪像”,从而造成检测困难;如果想要提高检测图像的质量,对于A扫信号的除噪尤为重要;文章提出小波去噪和经验模态分解相结合的角焊缝缺陷信号重构方法:首先分析接管角焊缝结构特点,进行相控阵检测试验,得到缺陷检测数据;然后着重分析了裂纹与未熔合缺陷信号,完成对其的经验模态分解与重构;最后通过对原始信号进行小波去噪及经验模态分解与重构,从而达到了比传统的算法更高的信噪比与更低的均方误差;结果显示本算法有更好的去噪效果,更有利于超声回波信号的分析。

摘要： 相控阵检测是声学检测技术中一个非常重要的内容。针对检测TC4钛合金薄板缺陷的超声相控阵换能器关键参数的选择,结合声束指向性和有限元模拟声场得出参数对检测效果的影响。在一维阵列换能器条件下,对于不同参数,推导超声相控阵声束指向性函数,分析不同参数对声束尖锐度和栅瓣的影响;仿真声波在TC4钛合金薄板中的传播过程,探究参数对相控阵声场的影响,根据不同参数下的声场特性制定不同的分析方法;得出超声换能器关键参数及其对TC4钛合金薄板检测的影响并提出一些优化方法。

摘要： 鉴于在役油田注汽锅炉汽水分离器安全管理对检测方法的需要,在超声相控阵检测技术应用实践中,通过分析研究工艺拟定要求,开展工艺验证试验、现场检测应用,形成了在役油田注汽锅炉汽水分离器的检测工艺技术,为今后油田注汽锅炉汽水分离器的安全管理提供技术支持。

摘要： 介绍了超声相控阵技术在风力发电机叶片检测中的应用,包括叶片预防检测的重要性、检测方式、检测部位、检测结果分析等。

摘要： 超声相控阵是目前超声技术方面一项较先进的检测技术.本文通过三个不同的实验:相控阵检测塔筒焊缝结果,TOFD检测塔筒焊缝结果,DR检测塔筒焊缝结果,验证了超声相控阵检测技术在检测焊缝上使用的可行性;对使用中可能出现的问题进行了分析,并给出了相应的解决办法.

摘要： 超声相控阵全聚焦成像技术基于接收信号后处理的思想,对检测回波数据进行离线分析成像,是超声检测领域里的一项新技术.因其成像分辨率高、覆盖面广、对小缺陷灵敏度高等优势,在航空航天、高铁、石油管道、核电站等工业领域已有初步应用.文章介绍了全聚焦成像技术的检测原理及优缺点,介绍了其国内外发展历程,总结了研究热点及发展趋势.

摘要： 对比常规超声波和相控阵检测技术,在GIS壳体纵、环焊缝检测中,常规超声波漏检率和误判率均高于相控阵检测技术.同时,对于GIS壳体插接环焊缝,常规超声波受本身近场区、分辨率及检测空间限制,无法开展检测,而超声相控阵检测技术较常规超声波检测技术有着近场区小、分辨力高等优点,能对GIS壳体插接环焊缝进行完整有效检测,并对缺陷进行准确定位.

摘要： 针对高铁车轮轮辋检测中常规超声波检测存在的检测灵敏度低、声束灵活性差、信噪比低等问题,研究了超声相控阵在高铁车轮轮辋检测中的应用.介绍了超声相控阵检测技术的原理,并在FieldⅡ仿真平台上基于MATLAB语言实现了对超声相控阵发射声场不同聚焦情况时的声束聚焦特性的仿真试验的组成,同时针对轮辋缺陷的分布设计了人工模拟缺陷的相控阵检测试验,验证了相控阵检测系统具有灵敏度高、声束可控性好和可靠性高等优点.

摘要： 焊接构件在现代工业装备中广泛使用,其结构复杂,极易产生缺陷.超声相控阵技术能够提高检测信噪比,而且可以灵活控制声束聚焦位置,适合对焊缝结构进行扫描检测.建立焊缝结构中多高斯声束法的相控阵声场计算模型,对焊缝结构内部直接聚焦和底面反射聚焦两种不同聚焦方式下的声场进行数值模拟,分析焊缝内相控阵聚焦声场的特性及不同聚焦方式适用的厚度条件.结果表明,直接聚焦的方式更适合对焊缝底部或厚壁焊缝进行聚焦扫描,反射聚焦的方式则更适合对焊缝中上部区域进行聚焦扫描,两种聚焦扫描方式可形成有效互补.

摘要： 在役压力薄壁钢管道环焊缝,由于壁厚较薄,采用常规的超声检测方法对缺陷的检出较为困难.为了能够更加有效的对薄壁钢管道环焊缝实施超声检测,特对薄壁钢管道环焊缝超声相控阵检测进行技术研究,研究结果表明超声相控阵对小径薄壁管能够有较好的检测结果,为小径薄壁管超声相控阵检测奠定了一定的基础.

摘要： 非金属管道的检测一直是业界人士关注的焦点.虽然目前中国非金属管道的检测技术种类比较多,但是大多数检测技术仍不成熟,无法保证最终的检测精确度.本文就此展开了讨论,先是结合实际分析了非金属管道的应用现状,然后详细阐述了探地雷达检测技术、非金属管道探测仪、示踪线标识技术、记标技术、超声相控阵检测技术和高密度电阻率技术。

摘要： 高密度聚乙烯(HDPE)管的两种焊接接头(热熔焊和电熔焊)具有不同的几何结构,且熔化区位置、方向和尺寸各异.本文介绍了超声相控阵检测技术的基本原理和超声相控阵在HDPE管检测中的困难,并通过实际案例说明超声相控阵可以检测HDPE管两种焊接接头的缺陷.

摘要： 根据腐蚀检测的应用需求,依靠多年的相控阵探头开发经验,结合国外先进的解决方案理念,设计开发了国产双晶线阵腐蚀检测相控阵探头,并配合国产的相控阵检测系统,针对国内实际应用环境和需求,开发出专用的应用软件.探头性能指标达到国际先进水平,配合专用的软件可以满足国内工业环境中的多种腐蚀检测需求,可以替代国外同类型产品,并更好地满足国内需求.

摘要： 本发明公开了一种用于相控阵探头运动路线控制的装置及管板堆焊层相控阵超声检测方法，所述装置包括设有第一直行轨道的主动梁，主动梁上连接有驱动轮、第一支撑轮，从动梁和探头安装座均在第一直行轨道上可滑动固定，从动梁上滑动连接一对从动轮和一对第二支撑轮，两个从动轮间距及两第二支撑轮的间距均可调，驱动轮和从动轮的转动中心线相互平行且均垂直于支撑轮的转动中心线，各个支撑轮采用万向轮，其底部均位于同一平行于第一直行轨道的支撑平面；一个从动轮上安装有角位移传感器，主动梁上安装有用于探头径向定位的直线位移传感器。所述检测方法采用前述装置，可实现管板堆焊层相控阵检测的自动扫查，降低劳动强度，提高检测效率和稳定性。

摘要： 本发明提供了一种相控阵超声检测用试块装置及超声波灵敏度校准方法，所述装置包含多个不同尺寸的试块按对应大小依序构成的阶梯型试块；所述阶梯型试块各阶梯上预设位置设置有不同深度的刻槽反射面，用于通过不同厚度的阶梯位置处的所述刻槽反射面对不同厚度的工件进行超声波灵敏度校准；所述试块为不同厚度的矩形块，所述刻槽反射面设置于所述阶梯型试块各阶梯的阶梯面上预设位置，或所述试块为不同直径的半圆柱体，所述刻槽反射面设置于所述阶梯型试块各阶梯的圆截面上预设位置。

摘要： 本发明公开了一种超声移液装置及基于相控阵技术实现超声移液的方法，提供了一种利用聚焦超声从包含多种试剂的源流体池阵列中喷射液滴，使液滴朝着目标基材的特定位置喷射沉积，实现试剂分配的方法。该装置的源流体池阵列中，各个流体池单元可以容纳不同的试剂。通过引入小型化阵列化超声换能器，例如压电式/电容式微机械超声换能器(PMUT/CMUT)，以电学驱动自聚焦的形式从源流体池阵列中喷射液滴，不仅能实现高通量试剂分配，还能通过聚焦点位置的高精度调整，满足微量试剂的精准转移，为小型化、高通量、微量试剂转移装置的构建提供关键技术方案。

摘要： 本发明公开了一种相控阵超声换能器和超声相控检测系统，设置相控阵超声换能器的换能器阵列位于同一柱状基底上，换能器阵列用于采集和/或发射三维空间超声波，换能器阵列具有多个超声换能器阵元。本发明技术方案可以采集和/或发射三维空间超声波，提高对向三维空间传播的光声信号的采集率以及实现三维空间超声波发射，实现三维空间成像。可设置柱状基底为具有通孔的中空结构，将超声换能器阵元设置于通孔内壁，通孔内用于放置待成像物体。还可设置柱状基底包括多个可拆分的子柱状基底。本发明技术方案具备同时向三维空间发射和接收声波信号的能力，为医学光声成像、超声成像和工业无损检测等领域提供了一种新型的三维相控阵超声换能器。

摘要： 本实用新型公开了一种相控阵超声检测扫查架及相控阵超声检测装置，涉及无损检测设备领域，相控阵超声检测扫查架包括支架和探头固定组件，支架的一端用于与车床的刀架固定连接，支架的另一端与探头固定组件连接，探头固定组件用于固定扫查探头以将扫查探头与工件保持扫查间距。本实用新型中的相控阵超声检测扫查架及相控阵超声检测装置，能够使对工件的无损检测更加方便。

摘要： 本发明涉及超声测量技术领域，尤其涉及一种超声相控阵图像自适应缺陷自动测量算法。本发明采用如下技术方案：在C图像中搜索最大幅度值点，并导出对应的B图像，然后分别对C图像和B图像的缺陷区域进行搜索，根据搜索结果确定使用相对灵敏度法或绝对灵敏度法，并最终得出缺陷区域。本发明的优点在于：根据缺陷区域的获取规则，采用计算机程序可执行的方法对缺陷区域进行测量计算，只需人工使用测量线粗略地卡好缺陷的大致位置，并设置相应的参数，即可实现自动测量计算缺陷区域，可按照搜索结果区别使用相对灵敏度法或绝对灵敏度法，并可识别真伪波峰，提高超声相控阵评图的速度，且降低对操作人员的技术要求。

摘要： 本发明公开了一种超声相控阵的时序控制方法及装置、超声设备。所述超声相控阵包括多个通道，超声相控阵的时序控制方法包括：获取输入信号和时钟信号，并根据所述时钟信号处理所述输入信号，形成多个延时信号；其中，所述多个延时信号的延时时间不同；获取片选信号，并根据所述片选信号选择输出至所述片选信号对应的所述通道的延时信号；其中，所述片选信号的数量与所述通道的数量相同。本发明实施例可以在保证延时精度的基础上，简化超声相控阵的时序控制方法，提高其可操作性。

摘要： 本发明公开了一种电磁超声相控阵探头及电磁超声检测方法，其中，电磁超声相控阵探头包括封装外壳，还包括：设置在封装外壳内的相控阵换能单元和磁性单元，其中，相控阵换能单元包括：多个线性排列的相控阵换能阵元，相控阵换能阵元为沿中心线两侧对称的跑道型导电线圈，磁性单元用于提供偏置磁场，覆盖于相控阵换能单元上方，磁性单元的磁极方向与相控阵换能单元垂直。通过本发明，可以实现电磁超声相控阵检测。

摘要： 本实用新型公开了一种超声相控阵激励源电路和超声设备。超声相控阵激励源电路，包括：门控信号产生模块、频率提升模块、升压模块和超声激励模块。所述频率提升模块的输入端与所述门控信号产生模块的输出端电连接；所述升压模块的输入端与系统电源电连接；所述超声激励模块的第一输入端与所述频率提升模块的输出端电连接，所述超声激励模块的第二输入端与所述升压模块的输出端电连接，所述超声激励模块的输出端与超声相控阵中的超声换能器连接；所述超声激励模块的输出信号激励所述超声换能器产生超声波。本实用新型实施例可以产生高频高压的激励信号，满足超声相控阵的驱动需求。

摘要： 本实用新型涉及一种超声相控阵列换能器、扫查装置和检测系统。本实用新型的中超声相控阵列换能器采用多个小尺寸晶片组成环形阵列，晶片组均采用PZT/环氧树脂1‑3结构复合材料，相邻的任意数目的晶片能够被激励同时工作，生成虚拟换能器，可以对空心车轴进行细小裂纹缺陷的探伤检测，虚拟换能器能够产生不同周向探测方向的声束，同时也可以实现周向探伤声束偏转，通过虚拟换能器达到对空心车轴周向部位声场的完全覆盖，能够全面地对空心车轴的近表面细小裂纹进行有效检测，防止因细小裂纹缺陷的漏检导致空心车轴切轴事故的发生，保障铁路运输中动车组空心车轴的安全可靠运行。