由建華

摘 要：所謂數(shù)字起聲波探傷掃描技術(shù)簡(jiǎn)單的說(shuō)是相關(guān)人員可以利用斷面二維信息、相關(guān)三維空間結(jié)構(gòu)對(duì)被檢查的物體是否存在不足之處進(jìn)行判斷，隨著該技術(shù)的飛速發(fā)展下，在工業(yè)領(lǐng)域得到了普遍的認(rèn)可，并且在鍋爐檢驗(yàn)中也擴(kuò)大了使用范圍。對(duì)此，本文主要從數(shù)字超聲波探傷掃描技術(shù)原理、數(shù)字超聲波探傷掃描技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)、數(shù)字超聲波探傷掃描技術(shù)在鍋爐檢測(cè)中的應(yīng)用幾方面進(jìn)行分析，并提出合理化建議，提供給相關(guān)人士，供以借鑒。

關(guān)鍵詞：數(shù)字超聲波探傷掃描技術(shù)；鍋爐檢測(cè)；應(yīng)用價(jià)值

由于鍋爐壓力容器作為國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)中主要使用的設(shè)備之一，不管是在化工、還是在科研方面都得到了普遍的認(rèn)可，然而該鍋爐會(huì)受到某種因素的影響，存在著安全隱患，嚴(yán)重的會(huì)危及到生態(tài)環(huán)境。對(duì)此，不管是我國(guó)乃至全世界都會(huì)將這種容器當(dāng)作主要的檢驗(yàn)產(chǎn)品。而超生檢測(cè)手段作為工業(yè)生產(chǎn)中經(jīng)常使用到的檢查形式，利用該檢測(cè)形式可以獲得相應(yīng)的結(jié)構(gòu)，進(jìn)而對(duì)判斷出是否存在問(wèn)題，在相關(guān)領(lǐng)域得到了普遍的認(rèn)可。

一、數(shù)字超聲波探傷掃描技術(shù)原理

數(shù)字超聲波探傷掃描技術(shù)是非常重要的無(wú)損檢測(cè)手段，也是與X射線技術(shù)并列的檢測(cè)方法。作為一種新生技術(shù)，數(shù)字超聲探傷掃描技術(shù)受到微型計(jì)算機(jī)的影響較大，通過(guò)連接從而實(shí)現(xiàn)對(duì)某種工件的自動(dòng)化探傷及簡(jiǎn)單的信號(hào)處理。其中數(shù)字信號(hào)的處理需要通過(guò)特定的應(yīng)用程序?qū)崿F(xiàn)，數(shù)字超聲波探傷掃描進(jìn)行的處理，主要是將信號(hào)中的噪聲去除。超聲信號(hào)通過(guò)接收與放大之后，通過(guò)AD模數(shù)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)傳送給電腦，隨后計(jì)算機(jī)對(duì)時(shí)間與位置超聲波型進(jìn)行復(fù)雜處理，從而得到實(shí)際的探傷掃描數(shù)據(jù)，并能夠進(jìn)行打印和報(bào)警。

（一）A型超聲波探傷掃描

該技術(shù)指的是通過(guò)調(diào)幅將回升顯示到熒光屏，其中X軸和Y分別表示探測(cè)物體的深度及回波的脈沖振幅。通過(guò)超聲波探頭定點(diǎn)發(fā)射返回的超聲波能夠快速對(duì)曲線繪制的形態(tài)及深度進(jìn)行判斷。通過(guò)分析波形及密度還能夠開展相關(guān)的定性分析，這一技術(shù)受到二維剖面圖信息不全的影響，需要由專業(yè)的、具有豐富實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的操作人員對(duì)得到的信息進(jìn)行分析。

（二）B型超聲波探傷掃描

B型超聲波探傷掃描技術(shù)則是通過(guò)弧度調(diào)制成像的技術(shù)，顯示屏上的圖像就是背側(cè)物件的剖面圖。通過(guò)B型超聲波探傷掃描技術(shù)能夠得到被掃描目標(biāo)深度方向的全部反射波，快速電子掃描能夠進(jìn)一步得到水平方向的檢測(cè)數(shù)據(jù)，能夠按照一定的順序?qū)⒉煌疃扰c位置的結(jié)果反射回來(lái)，每一幀都能夠得到一簇垂直斷面圖。

（三）C型超聲波探傷掃描

C型超聲波探傷掃描通過(guò)多元憲政掃描得到平面X坐標(biāo)和Y坐標(biāo)，從而反映出綜合的軌跡。X軸的掃描機(jī)理類似于B型技術(shù)，Y軸上則是利用機(jī)械驅(qū)動(dòng)過(guò)程中線探頭的位移而得到結(jié)果。C型超聲波探傷掃描的關(guān)鍵在于接受回路中必須設(shè)定有進(jìn)程選擇開關(guān)，對(duì)這一開關(guān)進(jìn)行控制從而實(shí)現(xiàn)控制模板對(duì)回波信號(hào)強(qiáng)度的調(diào)整，進(jìn)而得到各個(gè)深度的圖像數(shù)據(jù)。

（四）D型超聲波探傷掃描

D型超聲波探傷掃描技術(shù)同樣與B型技術(shù)有著較大的相似之處，不同的是D型超聲波探傷掃描技術(shù)最終得到的是被檢測(cè)對(duì)象的側(cè)面圖，通過(guò)D型超聲波探傷掃描技術(shù)，被檢測(cè)的界面反射回波與探頭發(fā)射聲束之間相互疊加，進(jìn)而得到深度不一的界面回波，完成掃描之后即可以得到二維超聲斷層圖像。

（五）衍射時(shí)差掃描

衍射時(shí)差掃描技術(shù)屬于近年來(lái)新興的方法，其原理在于通過(guò)超聲脈沖散射得到反射及衍射信號(hào)，得到信號(hào)通過(guò)被檢測(cè)對(duì)象內(nèi)部缺陷時(shí)的情況，從而得到內(nèi)部缺陷信息。如果被檢測(cè)對(duì)象的表面潔凈，則缺陷衍射信號(hào)會(huì)反映在衍射時(shí)差圖上。

二、數(shù)字超聲波探傷掃描技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)

由于超聲波會(huì)在各種介質(zhì)下產(chǎn)生不同的反應(yīng)，倘若探測(cè)對(duì)象存在的尺寸在不大于超聲波長(zhǎng)度的情況下，那么就可以在反射過(guò)程中體現(xiàn)出來(lái)。然而，假如存在的缺陷較少的情況下，那么可能會(huì)產(chǎn)生聲波繞過(guò)射線的情況，進(jìn)而不能實(shí)現(xiàn)反射的目的；而超聲波具有一定的方向性，并隨著頻率的改變而發(fā)生變化，在較為狹窄的狀態(tài)下可以很容易的判斷出曲線所在的地方。利用該檢測(cè)手段，可以使鍋爐實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確的效果，檢測(cè)的時(shí)間不長(zhǎng)。和使用X射線進(jìn)行對(duì)比還可以在某種程度上控制使用資金，避免對(duì)相關(guān)人員的身體帶來(lái)不利影響。然而，該檢測(cè)手段對(duì)鍋爐存在較高的要求，例如工作環(huán)境要有光滑的平面，并且當(dāng)零件沒(méi)有較大厚度的時(shí)候，就不能使用到檢測(cè)工作中。

三、數(shù)字超聲波探傷掃描技術(shù)在鍋爐檢測(cè)中的應(yīng)用

就檢查的時(shí)機(jī)而言，在一般情況下，大多數(shù)都需要碳素結(jié)構(gòu)鋼在焊接過(guò)程中進(jìn)行冷卻以后在進(jìn)行檢測(cè)，但是對(duì)于低合金結(jié)構(gòu)來(lái)說(shuō)，通常是在24h以后才能夠進(jìn)行檢查，在檢測(cè)的前期階段需要對(duì)木材厚度等有關(guān)信息進(jìn)行掌握。因此，筆者依據(jù)多年經(jīng)驗(yàn)總結(jié)合理化建議，通過(guò)給相關(guān)人士，供以借鑒。

（一）在鍋爐隱蔽角焊縫中的檢測(cè)

對(duì)于數(shù)字超聲波探傷掃描技術(shù)而言，相關(guān)人員在對(duì)鍋爐里面的隱蔽角進(jìn)行檢測(cè)的過(guò)程中，應(yīng)當(dāng)依據(jù)相應(yīng)的厚度來(lái)選擇合適的探頭。接著要時(shí)刻看上面，并對(duì)橫波進(jìn)行檢查的時(shí)候一定要做好估算、確定，進(jìn)而依賴于矢量加減過(guò)程而將相應(yīng)的基準(zhǔn)線讓出來(lái)；然后，相關(guān)人員依據(jù)應(yīng)用的儀器對(duì)相關(guān)位置加以調(diào)整，并做好相應(yīng)的檢測(cè)，避免出現(xiàn)過(guò)多的誤差；最后，相關(guān)人員還需要對(duì)波形做好嚴(yán)格的判斷，加大接管以及筒體的力度，減少發(fā)生漏檢的情況。在實(shí)際辨別過(guò)程中，倘若探頭以及標(biāo)記重合的地方存在較多的強(qiáng)度，那么可能是因?yàn)闆](méi)有焊透，也有可能是具有缺陷等情況。

（二）在鍋爐內(nèi)壁裂紋檢測(cè)中的應(yīng)用

數(shù)字超聲波探傷掃描技術(shù)對(duì)鍋爐內(nèi)壁裂紋檢測(cè)過(guò)程中，應(yīng)當(dāng)選擇2.5MHz的探頭進(jìn)行檢查，密切直徑在2cm左右。具體檢測(cè)方法是將探頭放置在被檢測(cè)對(duì)象的外緣面，通過(guò)直接接觸得到相關(guān)的數(shù)據(jù)。根據(jù)無(wú)缺陷可以反射回波的原理，則很快能夠找到容器的缺陷部位。在對(duì)內(nèi)壁環(huán)形缺陷進(jìn)行檢查的過(guò)程中，需要應(yīng)用K1與K3兩種探頭進(jìn)行掃描從而得到最佳的結(jié)果。對(duì)于正項(xiàng)范圍的缺陷使用K1探頭檢驗(yàn)，如果存在裂紋則顯示器上會(huì)有相應(yīng)的斷交反射曲線出現(xiàn)。通過(guò)K1進(jìn)行定性掃描結(jié)束之后，具體到裂紋的實(shí)際深度評(píng)判具有較大的難度，因此就需要使用K3探頭進(jìn)一步檢測(cè)。由于直接獲得內(nèi)部裂紋開口的反射波可能性較低，得到的實(shí)際信息主要反映的是裂紋根部狀況。因此，根據(jù)裂紋根部反射波進(jìn)行裂紋深度的定量分析則更加容易，能夠很大程度上提高工作效率。

三、結(jié)語(yǔ)

總而言之，隨著我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)水平的飛速發(fā)展，工業(yè)生產(chǎn)中所采取無(wú)損檢測(cè)的手段存在諸多種，比如超聲波探傷、磁法等。與這些技術(shù)比起來(lái)，數(shù)字超聲波掃描技術(shù)存在較多的優(yōu)點(diǎn)，比如存在較高的分辨率、對(duì)存在的缺陷快速找出等特征，相信在未來(lái)的發(fā)展中相關(guān)人員還需要對(duì)某些因素進(jìn)行探索，從而為該檢測(cè)手段發(fā)揮出自身的作用創(chuàng)造良好的條件。

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