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未来超声波检测的发展趋向和传统射线检测的弊端

浏览: 发布日期:2018-12-7 17:32:06

传统A型脉冲超声波探伤原理
我们都知道A型脉冲超声波检测的原理是: 当超声波穿透金属材料,由一个截面进入另一截面时,如果被检材料存在缺陷,就会造成声阻抗的不一致,超声
波在两种不同声阻抗的介质的交界面上将会发生反射,反射回来的超声波能量被超声波换能器(超声波探头)接收到,在显示屏中就会显示出一个反射波的
波形,从而显示缺陷在被检测材料中的大小、位置等信息。简单来说,我们就是通过观看波形来判断工件内部是否含有缺陷。

目前A型脉冲超声波探伤遇到的问题
早期我们使用的超声波探伤仪是模拟机,虽然也能够解决一些探伤问题,但是其本身体积笨重,携带不方便,操作繁琐而逐渐被淘汰;之后随着电子计算
科技的发展及应用,随后大量出现了更简便、更智能的A型数字式超声波探伤仪,此时的超声波探伤仪,就是我们目前大部分单位正在使用的,它体积小,
因此解决了携带不方便的问题,操作较之前大为简便,操作界面颜色鲜艳,更多定量曲线轻松制作,可以说是傻瓜式的仪器;但是这种仪器也有一些缺点,
就是
在一些复杂结构和曲面结构处不能探伤,而且无法定性,仅根据操作人员的个人经验去判断大概是什么类型的缺陷,很难做到RT检测底片那样直观。
相控阵探伤原理
超声相控阵技术已有近20多年的发展历史。初期主要应用于医疗领域,医学超声成像即我们常说的B超。
超声相控阵原理是:超声探头晶片的组合,由多个压电晶片按一定的规律分布排列,然后逐次按预先规定的延迟时间激发各个晶片,所有晶片发射的超声波
形成一个整体波阵面,能有效地控制发射超声束(波阵面)的形状和方向,从而实现超声波的波束扫描、偏转和聚焦。它为确定不连续性的形状、大小和方
向提供出比单个或多个探头系统更大的能力。不同形状的多阵元换能器产生和接收超声波束,通过控制换能器阵列中各阵元发射(或接收)脉冲的不同延迟时间,
改变声波到达(或来自)物体内某点时的相位关系,实现焦点和声束方向的变化,从而实现超声波的波束扫描、偏转和聚焦。然后采用机械扫描和电子扫描相
结合的方法来实现图像成像。

相控阵探伤优点
这里看到,较我们常用的数字超声探伤仪,它是通过一束多个角度的探头发射和接收,覆盖面积大大增大,检测效率大为提高,成像,定量简便、定性直观
、借助不通过的聚焦方式,可以对曲面,复杂截面进行检测,这些都是常规超声波无法检测做到的。目前相控阵探伤仪支持常规UT超声波检测,TOFD通道
检测,相控阵检测,还可以根据不同产品进行CAD三维建立模型,使得检测的效果更加直观具体。当然,搭配不同的探头,相控阵还可以有更多检测方案满
足解决难题。

行业应用
目前,相控阵探伤已经在核电、航空航天、铁路、高压容器、石油管道及一些特殊产品等行业开始应用。主要应用在粗晶奥氏体材料,复合材料,管道的
蚀成像检测,压力容器的焊缝检测,
小径管的焊缝检测,PE管道的
焊缝检测,大型异形铸件的检测、板材的检测。棒材的检测等等不同的检测产品类型。
未来相控阵发展趋势
相控阵在检测一些特殊、复杂产品时表现了极大的优势,对于一些常规的检测更是轻松应对?梢栽ぜ,随着相控阵标准的推出,科技的进步,客户对产的
质量要求的提升,我们的相控阵检测技术将会更加智能化、数字化、科技化。相信不仅仅是相控阵探伤仪会这样,其他检测技术仪器必将也会这样。

传统RT射线检测的弊端
众所周知,常规射线探伤需要射线机对胶片进行曝光,通过显影、定影后再获取相应的底片,检测周期长,工作环境有辐射风险,产生的胶片废液对环境也
有一定的危害,检测成本较高。也许未来,传统的部分RT射线检测将会被超声波相控阵所取代!
常州达森特无损检测设备有限公司超声相控阵专业研究室-孙屹杰工程师供稿
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