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1 超聲相控陣檢測方法1.1傳統超聲檢測方法隨著科學技術的發展，超聲波檢測發展為兩種檢測方法：傳統超聲檢測(UA)和超聲相控陣檢測(UPA)。 傳統超聲檢測的探頭中只有一個晶片，通過加不同角度的楔塊，使得聲束偏轉角度改變。這種方法起源于二十世紀四十年代，在五十年代時廣泛應用于一些先進國家的機械制造和造船工業等領域中。五十年代初期的研究側重于超聲探頭制作和材料的改良方面，提高了成像的分辨率。五十年代后期側重于超聲檢測儀的研制及超聲檢測標準的制定。六十年代，德國KrautKramer 公司成功研制了小型超聲波檢測儀，是超聲波檢測技術的一次飛躍。八十年代，微處理器在檢測系統的成功應用標志著數字超聲檢測時代的到來。隨著計算機技術和大規模集成電路以及信號處理技術的發展，超聲檢測由手動檢測向全自動檢測方向發展，進一步提高了檢測效率。隨著檢測要求的提高，傳統超聲檢測的靈敏度也需要提高。1.2超聲相控陣技術的優勢與傳統超聲檢測技術相比，超聲相控陣技術的優勢是：1、快速。相控陣線性掃查比常規探頭的光柵掃查要快很多，提高了檢測效率，同時也節省了費用。 檢測范圍廣：管徑從30mm到幾米，壁厚從3.5mm到400mm，都是他的檢測范圍。2、靈活。單個相控陣探頭根據檢測要求采用不同的掃查方式就可以檢測不同的部件。3、可進行復雜檢測。通過檢測方案設計，相控陣可以檢測幾何形面復雜的試塊，例如檢測焊縫和槽等。可以保存圖譜數據：而且效率高，環保，有可記錄的留底數據，方便后期檢測缺陷擴展情況，檢測精度高。4、陣列尺寸小。小晶片陣列的探頭在檢測中易于應用，例如，用在檢測空間受到限制的管道，葉輪等工件中。 一次性成本：設備輕便，現場使用成本低，耗材少。5、機械可靠性強。檢測時，若在工件上移動量越少，則檢測系統將越可靠。相控陣檢測用電子掃查代替機械掃查，既減少了磨損，同時也增加了系統的可靠性。6、可檢測性增強。波束的聚焦增加了信噪比，對于方向難以辨別的缺陷，可檢測性明顯增強。例如，在扇形掃查中，大量的 A 掃數據增加了每個角度的分辨率，進而增強了檢出率。2檢測實施2.1檢測標識。每道被檢測的管道對接焊縫應做好檢測標識，水平走向的管道對接焊縫的起始標記位于管子頂部;豎立走向的管道對接焊縫的起始標記位于管子正南方;起始標記宜用“0”表示，同時起始點還應有掃查方向標記，掃查方向標記宜用箭頭表示，并宜沿管道焊縫編號由小至大走向順時針方向繪制，所有標記應對掃查結果無影響。2.2掃查靈敏度。檢測深度為4～50mm時，將φ2×20橫孔回波幅度調至滿屏的90%高度，作為掃查靈敏度。2.3掃查架。采用專用掃查架，掃查前應根據工件情況和工藝要求，調整掃查架使其與被檢工件相適應。2.4掃查。采用沿線掃查+扇掃描相結合的掃查方式。根據水平零點校準后數值確定探頭前端至焊縫中心線的水平距離放置探頭，并設置掃查線，按掃查線進行掃查。2.5掃查速度。掃查速度小于或等于大掃查速度 vmax，同時應保證耦合效果和滿足數據采集的要求。2.6 圖譜存儲。掃查完成后，要根據管道規格、管線號、焊縫號、檢測面等編制文件名稱進行保存，方便存儲和查找。圖譜存儲要求至少一式二份，防止數據文件丟失。3檢測數據的分析和解釋3.1 檢測數據的有效性評價分析數據之前應對所采集的數據進行評估以確定其有效性，數據至少應滿足如下要求：a)數據是基于掃查步進的設置而采集的;b)采集的數據量滿足所檢測焊縫長度的要求;c)數據丟失量不得超過整個掃查的 5%，且不準許相鄰數據連續丟失;d) 掃查圖像中耦合不良不得不超過整個掃查的5%，單個耦合不良長度不得超過2mm;e)若數據無效，應糾正后重新進行掃查。3.2 顯示的分類所有顯示均應進行分析，檢測人員應結合焊接工藝、焊接位置、結構型式、外觀情況(如錯口等)、材質、規格、測厚結果等進行綜合分析。a)相關顯示：所有缺陷顯示為相關顯示;b)非相關顯示：所有非缺陷顯示為非相關顯示;c)當檢測人員對顯示不能判定時，可以采用射線或其它檢測方法進行補充檢測。4 數據記錄和報告檢測報告應包括如下內容：a)委托單位;b)檢測標準;c)被檢工件：名稱、編號、規格、材質、坡口形式、焊接方法和熱處理狀況;d)檢測設備：儀器型號及編號、掃查裝置包括編碼器、試塊、耦合劑;e)檢測條件：檢測操作指導書編號、探頭參數及楔塊選擇、掃查方式(S或E)、聚焦法則的設定、檢測使用的波型、檢測系統的設置、溫度;f)檢測數據：數據文件名稱、缺陷位置與尺寸、質量級別及缺陷部位的圖像(S掃描或B掃描等，以能夠真實反映缺陷情況為原則);g)檢測結論;h)檢測人員和責任人員簽字;i)檢測日期。5 結語超聲相控陣檢測技術作為一種高速、精確的探傷方法不僅可用于醫學領域與焊縫缺陷檢測， 還可用于鍛件和新型材料等的檢測， 該技術在壓力容器、航空航天和海洋平臺結構等工業無損檢測領域具有良好的應用前景。

超聲波探傷儀主要特性超聲波探傷儀是一種便攜式工業無損探傷儀器，它能夠快速便捷、無損傷、精確地進行工件內部多種缺陷（裂紋、夾雜、折疊、氣孔、砂眼等）的檢測、定位、評估和診斷。既可以用于實驗室，也可以用于工程現場。本儀器能夠廣泛地應用在制造業、鋼鐵冶金業、金屬加工業、化工業等需要缺陷檢測和質量控制的領域，也廣泛應用于航空航天、鐵路交通、鍋爐壓力容器等領域的在役安全檢查與壽命評估。它是無損檢測行業的必備。 (1）超聲波在介質中傳播時，在不同質界面上具有反射的特性，如遇到缺陷，缺陷的尺寸等于或大于超聲波波長時，則超聲波在缺陷上反射回來，探傷儀可將反射波顯示出來；如缺陷的尺寸甚至小于波長時，聲波將繞過缺陷而不能反射；（2）波聲的指向性好，頻率越高，指向性越好，以很窄的波束向介質中輻射，易于確定缺陷的位置.（3）超聲波的傳播能量大，如頻率為1MHZ（1兆赫茲）的超聲波所傳播的能量，相當于振幅相同而頻率為1000HZ（赫茲）的聲波的100萬倍。超聲波探傷儀主要優點①穿透能力強，探測深度可達數米；②靈敏度高，可發現與直徑約十分之幾毫米的空氣隙反射能力相當的反射體；可檢測缺陷的大小通常可以認為是波長的1/2。③在確定內部反射體的位向、大小、形狀及等方面較為準確；④僅須從一面接近被檢驗的物體；⑤可立即提供缺陷檢驗結果;⑥操作安全,設備輕便。超聲波探傷儀主要缺點①要由有經驗的人員謹慎操作；超聲波探傷車②對粗糙、形狀不規則、小、薄或非均質材料難以檢查；③對所發現缺陷作十分準確的定性、定量表征仍有困難；④. 不適合有空腔的結構；⑤. 除非拍照，一般少有留下追溯性材料。

管材自動超聲檢測方法主要有超聲波、渦流、漏磁三大方法。因渦流探傷方法只能用于管徑小于180mm 的管材（國標GB/T7735-1995 ），對340 項目是不合適的，在此不予比較。漏磁的基本探傷方法有磁粉法(MPI) 和漏磁電子探測法( 漏磁法—MFL) ，其基本原理是基于鐵磁材料工件被外加磁場磁化后，用磁粉（MPI ）、磁感應線圈或霍爾元件(MFL) 來接收在工件表面缺陷處產生的漏磁場（磁力線畸變），通過對該漏磁信號的處理實現對工件表面缺陷的檢測。采用漏磁法可實現全自動探傷。超聲波探傷的基本原理是基于聲波在工件內傳播時，受到缺陷或工件壁的反射、折射，通過探頭接收這些反射、折射波并轉換為電信號，對這些信號進行處理和分析，可實現對工件內、外缺陷的探傷和工件的測厚。超聲法也可實現全自動探傷。下表對兩種方法進行了比較： 探傷方法比較項目超聲法檢測管材（漏磁、渦流、磁粉）磁法檢測管材相對檢測速度較慢較快測厚功能有無內部缺陷檢測縱向缺陷有無橫向缺陷有無斜向缺陷有無分層缺陷有無表面缺陷檢測縱向缺陷有（內、外表面）有（薄壁管的內、外表面，厚壁管的外表面，包括近表面。需單配漏磁縱向檢測頭）橫向缺陷有（內、外表面）有（薄壁管的內、外表面，厚壁管的外表面，包括近表面。需單配漏磁橫向檢測頭）國家標準GB/T5777-1996GB/T12606-1999 上述比較僅是功能比較，具體采用那種方法主要取決于采用的產品標準。。對于產量大的薄壁管且管材用戶只要求表面質量的低鋼級鋼管，可只進行漏磁檢測。就目前的市場標準（用戶要求）而言，用戶首選超聲波方法。在經費允許的情況下，可采用超聲波和漏磁的組合方法。超聲波對表面點坑狀缺陷的靈敏度不如漏磁，新的API 標準建議將漏磁布置在熱處理之前。