聲束
- 復(fù)合材料R區(qū)超聲相控陣檢測(cè)聲場(chǎng)仿真試驗(yàn)研究
檢測(cè)，開(kāi)展了不同聲束截面聲場(chǎng)分布規(guī)律研究，并對(duì)影響聲場(chǎng)分布的關(guān)鍵參數(shù)進(jìn)行仿真分析和試驗(yàn)驗(yàn)證。1 檢測(cè)原理基于超聲相控陣的聲束聚焦和陣列掃查原理，采用曲面陣列探頭，晶片排列形式如圖1（a）所示。檢測(cè)時(shí)，使曲面陣列探頭的圓弧圓心與被檢測(cè)R區(qū)圓心重合，陣列探頭與R區(qū)相對(duì)位置如圖1（b）所示。1組晶片作為1個(gè)虛擬陣元發(fā)射聲波，利用陣列掃查依次激發(fā)所有晶片，實(shí)現(xiàn)R區(qū)全范圍聲束垂直入射檢測(cè)。R區(qū)超聲相控陣檢測(cè)可以采用聚焦和非聚焦兩種方式，非聚焦檢測(cè)時(shí)，晶片組發(fā)射的聲束
航空制造技術(shù) 2023年22期2024-01-18
- HFW 焊管串列式超聲波自動(dòng)探傷技術(shù)
波探傷方式超聲波聲束有效聲束寬度為6 mm，超過(guò)12 mm 壁厚的大壁厚鋼管，中間區(qū)域存在盲區(qū)，無(wú)法檢測(cè)到，故需要通過(guò)探頭串列的方式進(jìn)行探傷，方可保證大壁厚鋼管整個(gè)壁厚范圍內(nèi)均可覆蓋。為此，寶鋼HFW 焊管生產(chǎn)線增設(shè)了串列式超聲波自動(dòng)探傷設(shè)備，為國(guó)內(nèi)第一家擁有串列式超聲波自動(dòng)探傷技術(shù)的HFW 焊管制造廠家，有效地保障了大壁厚焊管中間區(qū)域的焊縫質(zhì)量。1 寶鋼HFW 生產(chǎn)線焊縫探傷設(shè)備介紹寶鋼HFW 生產(chǎn)線共有焊縫探傷2 套，1 套為常規(guī)的焊縫超聲波探傷設(shè)備，
鋼管 2023年4期2023-10-16
- 基于粒子群算法的超振蕩超分辨聚焦聲場(chǎng)設(shè)計(jì)*
023)針對(duì)傳統(tǒng)聲束的衍射極限問(wèn)題,如何構(gòu)建具有更高分辨率的聚焦聲場(chǎng),是實(shí)現(xiàn)超分辨聲成像和聲操控領(lǐng)域的重大挑戰(zhàn)之一.本文在考慮成像分辨率同時(shí)兼顧聲場(chǎng)可控制性,提出了一種基于粒子群優(yōu)化算法的多頻超振蕩超分辨聚焦聲場(chǎng)設(shè)計(jì)方法.基于常規(guī)換能器聲場(chǎng)的衍射效應(yīng),利用半波帶法設(shè)計(jì)中心頻率菲涅耳透鏡,并以中心頻率為基準(zhǔn)在換能器帶寬范圍內(nèi)設(shè)置多頻信號(hào)來(lái)構(gòu)建超振蕩聲場(chǎng),進(jìn)一步通過(guò)粒子群算法對(duì)多頻聲束的振幅和相位進(jìn)行優(yōu)化,在遠(yuǎn)場(chǎng)構(gòu)建了焦域半徑能夠小于中心頻率半波長(zhǎng)的超振蕩聲場(chǎng)
物理學(xué)報(bào) 2022年20期2022-10-27
- 管座角焊縫相控陣超聲檢測(cè)工藝研究
檢測(cè)面存在曲率，聲束入射點(diǎn)和實(shí)際入射角度不斷變化，而目前多數(shù)相控陣設(shè)備僅支持平板對(duì)接焊縫等簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)的預(yù)設(shè)建模，對(duì)超聲聲束的實(shí)際覆蓋范圍不具備代表性，且無(wú)法實(shí)時(shí)地根據(jù)探頭所在位置對(duì)圖像或聲束進(jìn)行修正，因此仍有可能導(dǎo)致缺陷漏檢、錯(cuò)檢和定位誤差。本文在優(yōu)化了管座角焊縫的結(jié)構(gòu)建模方法基礎(chǔ)上，根據(jù)聲場(chǎng)仿真和模擬試塊檢測(cè)結(jié)果，進(jìn)行了相控陣檢測(cè)工藝的改進(jìn)，提高了管座角焊縫的檢測(cè)可靠性。1 管座角焊縫的圖形修正以換熱器球型封頭與出水管角焊縫為例，考慮到在役檢查時(shí)相控陣探頭
電站輔機(jī) 2022年1期2022-07-23
- 基于CIVA軟件的全聚焦相控陣聲場(chǎng)特性仿真
定方向上，偏離主聲束方向的聲壓迅速減少。常規(guī)相控陣的聲場(chǎng)是根據(jù)延時(shí)法則施加于相控陣陣元，并由各個(gè)陣元激發(fā)的超聲波進(jìn)行干涉和疊加所形成的，其聲能主要集中在焦點(diǎn)附近的一個(gè)特定區(qū)域，偏離聚焦區(qū)域的聲場(chǎng)聲壓則迅速減少。全聚焦相控陣的聲場(chǎng)是通過(guò)對(duì)目標(biāo)區(qū)的每一個(gè)像素點(diǎn)進(jìn)行聚焦計(jì)算和疊加平均處理的結(jié)果，因此其聲場(chǎng)具有獨(dú)特性。全聚焦成像算法是基于接收信號(hào)后處理的思想，對(duì)檢測(cè)回波數(shù)據(jù)進(jìn)行離線分析成像，是一種非實(shí)時(shí)的檢測(cè)方法，具有比當(dāng)前常規(guī)相控陣超聲檢測(cè)技術(shù)更高的缺陷成像能力
無(wú)損檢測(cè) 2022年6期2022-07-05
- 換能器參數(shù)對(duì)TC4鈦合金板相控陣超聲檢測(cè)的影響
信息，可精確控制聲束偏轉(zhuǎn)和聚焦目標(biāo)區(qū)域，分析接收的超聲波信號(hào)，實(shí)現(xiàn)對(duì)待檢測(cè)工件的超聲檢測(cè)［6-7］。在實(shí)際工業(yè)檢測(cè)中，超聲相控陣換能器檢測(cè)參數(shù)，如陣元數(shù)量、陣元間距和檢測(cè)頻率等一定程度上影響檢測(cè)效果，需要根據(jù)檢測(cè)對(duì)象，建立仿真模型分析聲波傳播特性和聲場(chǎng)分布，指導(dǎo)檢測(cè)參數(shù)選取，節(jié)約成本并保證相控陣成像的分辨力和檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性［8-9］。張聰穎［10］利用CIVA仿真平臺(tái)對(duì)超聲相控陣聲場(chǎng)進(jìn)行了仿真，模擬聲束的偏轉(zhuǎn)和聚焦，采用Lee濾波技術(shù)對(duì)換能器接收到的信號(hào)
實(shí)驗(yàn)室研究與探索 2022年1期2022-03-23
- 固體中線性相控陣列的瞬態(tài)聚焦特性?
，即可實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)的聲束偏轉(zhuǎn)和聚焦，具有靈活的聲束可控性，從而被廣泛應(yīng)用于超聲成像領(lǐng)域[1?4]。根據(jù)陣元的排列方式，相控陣可以分為線性陣列、環(huán)形陣列、柱面陣列、二維陣列、非整數(shù)維陣列等[5?11]。各種形式的相控陣具有不同的應(yīng)用場(chǎng)景，國(guó)內(nèi)外學(xué)者也分別對(duì)它們進(jìn)行了深入的研究，例如章成廣等[11]研究了非整數(shù)維陣列的聲束聚焦特性，并將其應(yīng)用在石油井下的檢測(cè)成像；盧超等[12]建立了帶楔塊的二維相控陣聲場(chǎng)模型以研究其穩(wěn)態(tài)聲場(chǎng)特性；李文濤等[13]提出了一種應(yīng)用于各
應(yīng)用聲學(xué) 2022年1期2022-03-05
- 基于多模式全聚焦方法不同聲束路徑下的異型構(gòu)件焊縫缺陷成像研究
缺陷信號(hào)除了來(lái)自聲束與缺陷的直接作用外，還包含經(jīng)試塊底部反射至缺陷再返回探頭的信號(hào)，以及經(jīng)試塊底部反射至缺陷再沿原路徑返回的信號(hào)，上述聲束傳播路徑分別被稱為直接模式（Direct mode）、半跨模式（Half-skip mode）和全跨模式（Full-skip mode）[4-5]。對(duì)于特定取向的裂紋，使用不同的模式波進(jìn)行全聚焦方法（Total focusing method, TFM）成像，成像質(zhì)量會(huì)有明顯區(qū)別。本文同時(shí)考慮直接、半跨和全跨模式，通過(guò)C
機(jī)械工程師 2021年12期2021-12-22
- 相控陣超聲扇形掃描影響因素分析
信號(hào)的方式來(lái)控制聲束的聚焦和偏轉(zhuǎn)，進(jìn)而改變焦點(diǎn)的位置和大小，將被測(cè)物的內(nèi)部信息更加直觀地展現(xiàn)出來(lái)，實(shí)現(xiàn)對(duì)物體內(nèi)部缺陷的檢測(cè)[1]。相控陣超聲扇形掃描涉及到多個(gè)參數(shù)的選擇，且各參數(shù)之間相互影響，只有參數(shù)選擇合理才能提升缺陷檢測(cè)的質(zhì)量[2]。文章在現(xiàn)有研究的基礎(chǔ)上[3-6]，綜合考慮相控陣超聲換能器的焦距、偏轉(zhuǎn)角度及孔徑對(duì)成像質(zhì)量的影響，采用控制變量法，通過(guò)對(duì)比缺陷孔成像直徑的大小，來(lái)判斷成像的質(zhì)量以及確定最佳參數(shù)。根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果對(duì)參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化，可以最大程度發(fā)揮
無(wú)損檢測(cè) 2021年11期2021-12-22
- 線聚焦探頭的聲反射特性和檢測(cè)應(yīng)用的研究
頭聲場(chǎng)不同區(qū)域的聲束反射特性和棒材中聲束指向性等影響檢測(cè)靈敏度和信噪比的因素展開(kāi)研究。線聚焦探頭聲反射特性測(cè)量方法的確定線聚焦探頭的聲反射特性與x、y和z3 個(gè)方向有關(guān)，綜合考慮測(cè)量反射體足夠小和直度的情況下選擇φ1.5mm 鋼棒作為測(cè)量反射體，以焦距F處y和z兩個(gè)方向的聲反射特性測(cè)量進(jìn)行測(cè)量方法示意，如圖1所示，其中晶片長(zhǎng)度L、寬度d，聲透鏡為圓柱面，可分別測(cè)量聲束的（-2dB）寬度、（-3dB）寬度和（-6dB）寬度；由于（-6dB）寬度測(cè)量時(shí)反射波幅
航空制造技術(shù) 2021年21期2021-12-06
- 基于COMSOL的線聚焦EMAT聲場(chǎng)特性仿真分析*
線聚焦主瓣峰值和聲束寬度的影響，揭示換能器關(guān)鍵參數(shù)對(duì)其線聚焦性能的作用規(guī)律，對(duì)指導(dǎo)實(shí)際的應(yīng)用過(guò)程具有重要意義。1 線聚焦EMAT工作原理及線圈幾何構(gòu)型本文重點(diǎn)關(guān)注線聚焦EMAT作用于鋁合金的情況，因此只考慮洛倫茲力的作用。圖1(a)所示為換能器工作原理示意圖，換能器主要包括三部分:提供偏置磁場(chǎng)的永磁體、承載大功率交變電流的曲折線圈和被檢測(cè)的鋁合金試塊。曲折線圈相鄰導(dǎo)線電流流向相反且導(dǎo)線間距連續(xù)變化，當(dāng)大功率交變電流流過(guò)曲折線圈時(shí)，根據(jù)法拉第感應(yīng)定律，交變電
傳感器與微系統(tǒng) 2021年11期2021-11-24
- 小徑管相控陣超聲檢測(cè)中不同管徑成像機(jī)制對(duì)比研究
測(cè)中進(jìn)入工件中的聲束具有多個(gè)角度，減少了探頭的移動(dòng)距離，為檢測(cè)效率的提升奠定基礎(chǔ)。通過(guò)聚焦法則控制超聲脈沖延時(shí)，可實(shí)現(xiàn)聲束在工件中聚焦，獲得良好的檢測(cè)靈敏度。焊縫PAUT檢測(cè)是以成像顯示檢測(cè)結(jié)果,即將采集的三維數(shù)據(jù)體按照實(shí)際的物理位置關(guān)系重構(gòu)后顯示在不同平面上的圖像。目前的相控陣超聲檢測(cè)儀器能提供多種成像顯示，如A型顯示、S型顯示、C型顯示等，為檢測(cè)人員判別缺陷真?zhèn)翁峁┝藥椭?，使檢測(cè)結(jié)果更加準(zhǔn)確、可靠。小徑管環(huán)焊縫的相控陣超聲檢測(cè)屬于曲面工件的檢測(cè)，相對(duì)于
化工裝備技術(shù) 2021年5期2021-11-02
- 超聲波爬波檢測(cè)精準(zhǔn)度因素分析
內(nèi)部的延遲塊四、聲束形狀的影響超聲波探頭所用的晶片一般有圓形和方形兩種，對(duì)于一個(gè)長(zhǎng)分別為2a，寬度為2b的矩形聲源，假定聲波為連續(xù)正弦波，如圖1-5所示，假設(shè)超聲波的晶片是一個(gè)矩形，長(zhǎng)度為2a寬度為2b，傳聲介質(zhì)為液體的條件下傳播模型，向量Q是從晶片發(fā)出的任意一個(gè)方向的超聲波聲束，建立立體坐標(biāo)系，聲束在空間坐標(biāo)平面上的與xoz面上的夾角記為θ（∠P0Q），與xoy平面上的夾角記為ψ（∠P0Z）。圖1-5 方形晶片發(fā)射聲波的指向性方形晶片上的聲場(chǎng)符合公式1-
中文信息 2021年9期2021-10-29
- 超聲波相控陣技術(shù)在特種設(shè)備無(wú)損檢測(cè)中的應(yīng)用研究
波相控陣;探頭;聲束引言早期使用的檢測(cè)技術(shù)表現(xiàn)出檢測(cè)結(jié)果不準(zhǔn)確、檢測(cè)時(shí)間長(zhǎng)等問(wèn)題，應(yīng)用性能逐漸處于末位淘汰狀態(tài)。超聲波相控陣被提出后，成功占據(jù)了檢測(cè)技術(shù)的關(guān)鍵地位，成為檢測(cè)技術(shù)的主流應(yīng)用。1.掃查法1.1扇形掃查扇形掃查檢測(cè)技術(shù)，是使用探頭設(shè)定檢測(cè)深度，啟用相同功能的芯片，以一個(gè)角度為切入點(diǎn)進(jìn)行全面掃查。在此種檢測(cè)過(guò)程中，選用一組陣元，針對(duì)被選陣元進(jìn)行各種聚集檢測(cè)，每次調(diào)整波束的檢測(cè)角度，獲得全新的扇形掃查范圍。此種檢測(cè)方法，適用于各類外觀特征、檢測(cè)條件欠
裝備維修技術(shù) 2021年47期2021-07-12
- TOFD檢測(cè)技術(shù)中聲束交點(diǎn)位置的探討
FD檢測(cè)技術(shù)中，聲束交點(diǎn)的選擇會(huì)影響衍射聲場(chǎng)覆蓋的檢測(cè)區(qū)域及掃查面盲區(qū)的大小，該參數(shù)對(duì)TOFD檢測(cè)結(jié)果的可靠性至關(guān)重要。國(guó)內(nèi)外TOFD檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)中，推薦的探頭中心間距設(shè)置方法一般有如下幾類：① 使探頭對(duì)的聲束交點(diǎn)位于其所檢測(cè)最大深度的2/3處(如標(biāo)準(zhǔn)BS 7706：1993，BS DD CEN/TS 14751:2004，NB/T 47013.10-2015)；② 使探頭對(duì)的聲束交點(diǎn)位于缺陷可能發(fā)生的區(qū)域(標(biāo)準(zhǔn)BS DD ENV 583-6-2000)；③
無(wú)損檢測(cè) 2021年6期2021-07-01
- B型套筒搭接焊縫的相控陣超聲檢測(cè)
結(jié)構(gòu)與檢測(cè)方法、聲束覆蓋與模擬試塊、檢測(cè)工藝制定與結(jié)果分析等方面研究B型套筒搭接焊縫的檢測(cè)。圖1 B型套筒結(jié)構(gòu)示意1 相控陣探頭聲場(chǎng)模型建立單一晶片換能器發(fā)射聲場(chǎng)的模型考慮了聲場(chǎng)在任意復(fù)雜界面處的反射和投射,以及在任意介質(zhì)中的傳播過(guò)程。模型的發(fā)射聲場(chǎng)φ(r,t)由瑞利積分得到，表示為φ(r，t)=(1)式中:T為積分區(qū)域(對(duì)探頭表面積分)；r′,r為點(diǎn)源位置；ds為點(diǎn)源面積元；vn為點(diǎn)源的振動(dòng)速度；Tra為聲束在界面上的折射系數(shù);D為聲波衰減系數(shù);c為聲速
無(wú)損檢測(cè) 2021年5期2021-06-08
- 基于UltraVision仿真技術(shù)的小徑管超聲相控陣檢測(cè)工藝分析
參數(shù)配置、超聲波聲束覆蓋范圍、編碼器設(shè)計(jì)及缺陷的響應(yīng)效果等進(jìn)行模擬仿真，不僅提高效率、節(jié)約成本，還可以優(yōu)化檢測(cè)工藝[1-2]。本文采用基于UltraVision仿真技術(shù)的超聲相控陣檢測(cè)工藝，對(duì)火電廠典型規(guī)格的小徑管進(jìn)行3D建模，設(shè)置不同檢測(cè)工藝參數(shù)，進(jìn)行聲束覆蓋范圍和缺陷響應(yīng)能力的模擬仿真，對(duì)檢測(cè)工藝的適用性和可靠性進(jìn)行探索。1 UltraVision仿真軟件介紹UltraVision仿真軟件是由美國(guó)Zetec公司研發(fā)的一款功能強(qiáng)大、界面直觀的專業(yè)無(wú)損檢測(cè)
內(nèi)蒙古電力技術(shù) 2021年2期2021-05-29
- Gauss 聲束對(duì)離軸橢圓柱的聲輻射力矩*
功推導(dǎo)出任意渦旋聲束對(duì)在軸球形粒子聲輻射力矩的表達(dá)式, 并以Bessel 聲束為例進(jìn)行了仿真.近年來(lái), Zhang[16]和Gong 等[17]詳細(xì)分析了Bessel 聲束的聲輻射力矩特性和力矩方向的決定因素, 其結(jié)果對(duì)分析渦旋聲場(chǎng)中粒子的轉(zhuǎn)動(dòng)特性具有重要意義.除了球形粒子外, 柱形粒子在實(shí)際應(yīng)用中也很常見(jiàn), 如納米管[18]、長(zhǎng)纖維[19]和聲表面波器件[20]等.2007 年, Hasheminejad[21]利用Mathieu 函數(shù)計(jì)算得到了無(wú)限長(zhǎng)彈
物理學(xué)報(bào) 2021年8期2021-05-06
- 超聲相控陣在管道缺陷檢測(cè)中的優(yōu)化設(shè)計(jì)分析
基礎(chǔ)上，可以完成聲束的有效轉(zhuǎn)移與聚焦。在對(duì)超聲相控陣換能器進(jìn)行應(yīng)用的過(guò)程中，為了可以滿足不同應(yīng)用環(huán)境與條件的需求，可以根據(jù)實(shí)際情況實(shí)現(xiàn)對(duì)超聲相控陣換能器的多種組合，主要包括1維線陣、1.5維矩陣、2維矩陣、環(huán)形陣、扇形陣、1維凹面陣、雙線矩陣、雙1.5維陣等，具體如下圖1所示。對(duì)于不同形式的相控陣，在對(duì)陣元發(fā)射延時(shí)的有效控制，最終可以獲取到比較靈活的聲束，同時(shí)在保證探頭穩(wěn)定性的基礎(chǔ)上，可以實(shí)現(xiàn)大范圍的檢測(cè)工作。其中，1維線陣在具體的制造過(guò)程中，通常涉及到的
消費(fèi)導(dǎo)刊 2021年7期2021-04-26
- 多元高斯聲束疊加模型在隱蔽工程的識(shí)別應(yīng)用
積分法、多元高斯聲束疊加法模擬超聲波聲場(chǎng)分布情況,雖然瑞麗積分方法的模型簡(jiǎn)單,但需要大量進(jìn)行積分運(yùn)算才能保證結(jié)果準(zhǔn)確性,且該方法更適用于計(jì)算衍射聲場(chǎng);后者計(jì)算速度快,成像好,容易獲得解析解[2],并被廣泛應(yīng)用.郭文靜等在2013年應(yīng)用多元高斯聲束模型,實(shí)現(xiàn)了聲場(chǎng)的可視化,并通過(guò)不同的入射方式實(shí)現(xiàn)了超聲探頭在圓柱體中的聲場(chǎng)的仿真[3];陳友興等在2015年以多元高斯聲束模型為媒介,建立了以圓柱體為研究對(duì)象的三維聲場(chǎng)模型并證明高斯聲束模型的準(zhǔn)確性[4];郭忠存
吉林建筑大學(xué)學(xué)報(bào) 2021年1期2021-03-24
- 超聲波相控陣技術(shù)在特種設(shè)備無(wú)損檢測(cè)中的應(yīng)用研究
波相控陣;探頭;聲束引言早期使用的檢測(cè)技術(shù)表現(xiàn)出檢測(cè)結(jié)果不準(zhǔn)確、檢測(cè)時(shí)間長(zhǎng)等問(wèn)題，應(yīng)用性能逐漸處于末位淘汰狀態(tài)。超聲波相控陣被提出后，成功占據(jù)了檢測(cè)技術(shù)的關(guān)鍵地位，成為檢測(cè)技術(shù)的主流應(yīng)用。1.掃查法1.1扇形掃查扇形掃查檢測(cè)技術(shù)，是使用探頭設(shè)定檢測(cè)深度，啟用相同功能的芯片，以一個(gè)角度為切入點(diǎn)進(jìn)行全面掃查。在此種檢測(cè)過(guò)程中，選用一組陣元，針對(duì)被選陣元進(jìn)行各種聚集檢測(cè)，每次調(diào)整波束的檢測(cè)角度，獲得全新的扇形掃查范圍。此種檢測(cè)方法，適用于各類外觀特征、檢測(cè)條件欠
裝備維修技術(shù) 2021年46期2021-03-07
- 基于CIVA 仿真小徑薄壁管座角焊縫檢測(cè)的相控陣探頭優(yōu)化設(shè)計(jì)
按照延遲法則形成聲束偏轉(zhuǎn)和聚焦等，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)所測(cè)區(qū)域缺陷直觀成像。而本文采用裝有楔塊的相陣探頭置于角焊縫的母管側(cè)，采用超聲相控陣聚焦檢測(cè)方式用二次波對(duì)安放式小徑薄壁管座角焊縫進(jìn)行檢測(cè)。平面線性相控陣為超聲相控陣中典型陣列，將其各陣元近似為點(diǎn)聲源，通過(guò)特定延時(shí)法則使各個(gè)點(diǎn)聲源的聲場(chǎng)進(jìn)行疊加，從而實(shí)現(xiàn)聲束聚焦和偏轉(zhuǎn)。裝有斜楔塊的平面線陣聲束偏轉(zhuǎn)聚焦示意圖如圖1 所示，建立直角坐標(biāo)系，以第1 個(gè)陣中心的坐標(biāo)點(diǎn)O（x0，z0）為參考點(diǎn)，x 軸與楔塊底面平行，且其正
科技創(chuàng)新與應(yīng)用 2021年4期2021-01-24
- 不銹鋼復(fù)合板焊縫PAUT二次波掃查可適用性研究
先考慮一次橫波主聲束入射到焊縫下半部分焊縫體積，焊縫雙側(cè)掃查。掃查計(jì)劃A 見(jiàn)圖2。該設(shè)置楔塊前沿相對(duì)焊縫中心線偏移量為35 mm，第一組聲束覆蓋焊縫下表面及熱影響區(qū)（見(jiàn)圖中藍(lán)色聲束），第二組聲束覆蓋焊縫中上部區(qū)域（見(jiàn)圖中紅色聲束）。圖2 掃查計(jì)劃AFig.2 Scan plan A按照?qǐng)D2 掃查計(jì)劃A，焊縫上表面附近區(qū)域聲束無(wú)法覆蓋?？紤]增加一個(gè)掃查計(jì)劃B，增大聲束偏移量，嘗試使用二次波覆蓋上表面附近區(qū)域。此時(shí)暫不考慮焊縫下表面的厚度3.2 mm 不銹鋼材
化工設(shè)備與管道 2020年3期2020-08-26
- 超聲檢測(cè)中超聲波束覆蓋率的探討
聲探頭，測(cè)量探頭聲束寬度,確定超聲波束覆蓋率(以下簡(jiǎn)稱覆蓋率)的方法，解決了鍛件超聲檢測(cè)100%覆蓋的問(wèn)題。1 標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)覆蓋率的描述JB/T 5000.15-2007 《重型機(jī)械通用技術(shù)條件》中5.8.1.3節(jié)規(guī)定：探頭每次移動(dòng)至少有15%的重合。GB/T 6402-2008 《鋼鍛件超聲檢測(cè)方法》中12.4節(jié)規(guī)定：100%掃查區(qū)應(yīng)在規(guī)定的表面上執(zhí)行，相鄰探頭移動(dòng)覆蓋區(qū)至少為有效探頭直徑的10%。2 對(duì)標(biāo)準(zhǔn)中移動(dòng)覆蓋率的理解JB/T 5000.15-200
無(wú)損檢測(cè) 2020年8期2020-08-21
- 超聲爬波在異形薄壁管材超聲檢測(cè)中的應(yīng)用
所需角度的超聲波聲束。超聲爬波又稱表面下縱波或者爬行縱波，是超聲縱波在第一介質(zhì)中以第一臨界角入射到第二介質(zhì)中，在第二介質(zhì)中產(chǎn)生的超聲波[2]。超聲爬波在傳播過(guò)程中能量主要集中在近表面，有利于在薄壁結(jié)構(gòu)中覆蓋整個(gè)壁厚范圍，爬波可用于小徑管焊縫、薄板和棒材、絲材的檢測(cè)。同時(shí)，超聲爬波可沿管壁傳播較遠(yuǎn)距離，有利于一些異形結(jié)構(gòu)的檢測(cè)。介紹了采用超聲爬波技術(shù)檢測(cè)六邊形異形管材的方法，利用超聲爬波的傳播特性，實(shí)現(xiàn)了管材全部檢測(cè)范圍的聲束覆蓋。最后在缺陷試塊上進(jìn)行試驗(yàn)，
無(wú)損檢測(cè) 2020年5期2020-05-31
- 相控陣超聲檢測(cè)扇形掃描的兩種成像方式比較
收)偏轉(zhuǎn)和聚焦的聲束檢測(cè)工件中的缺陷，并對(duì)缺陷進(jìn)行超聲成像。相控陣超聲檢測(cè)結(jié)果以圖像形式顯示，分為A掃描、B掃描、S掃描、E掃描及P掃描等，掃描結(jié)果直觀易懂，存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)具有動(dòng)態(tài)回放功能，并且還能記錄掃查位置。這些功能是常規(guī)超聲檢測(cè)技術(shù)難以實(shí)現(xiàn)的。目前相控陣超聲檢測(cè)普遍采用扇形掃描檢測(cè)(即S掃描)，扇形掃描成像方式有兩種模式(見(jiàn)圖1)，一種是按實(shí)際幾何結(jié)構(gòu)成像，其特點(diǎn)是顯示直觀、易定性、容易區(qū)分偽顯示；另一種是按聲程成像進(jìn)行試驗(yàn)，其特點(diǎn)是顯示不直觀、給分析缺
無(wú)損檢測(cè) 2019年12期2019-12-19
- 多層介質(zhì)中超聲相控陣聲場(chǎng)仿真?
引言由于良好的聲束控制以及成像能力，超聲相控陣已經(jīng)廣泛應(yīng)用于無(wú)損檢測(cè)以及其他領(lǐng)域[1?5]。換能器參數(shù)(陣元寬度、陣元間距以及頻率等)、時(shí)間延遲以及介質(zhì)性質(zhì)等均對(duì)實(shí)際檢測(cè)有著很大的影響。尤其是當(dāng)超聲波在多層介質(zhì)中傳播時(shí)，由于反射、透射以及模式轉(zhuǎn)換的存在，超聲場(chǎng)變得相當(dāng)復(fù)雜，這給實(shí)際檢測(cè)帶來(lái)了很大干擾。為了優(yōu)化換能器參數(shù)，提高超聲相控陣在多層介質(zhì)中的檢測(cè)效率，對(duì)聲場(chǎng)的模擬計(jì)算并深入了解聲場(chǎng)分布及特性顯得尤為重要。對(duì)于多層介質(zhì)中聲場(chǎng)的計(jì)算問(wèn)題，多高斯聲束疊加
應(yīng)用聲學(xué) 2019年5期2019-11-30
- 國(guó)內(nèi)外超聲探頭性能測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)的比較與分析
分類方法，如根據(jù)聲束在被檢材料中的入射方向分為直探頭和斜探頭，根據(jù)聲束形狀分為平探頭[1]和聚焦探頭，根據(jù)耦合方式分為接觸式探頭和液浸式探頭等[2]。超聲探頭性能測(cè)試是超聲檢測(cè)系統(tǒng)性能測(cè)試的主要內(nèi)容之一，其結(jié)果會(huì)直接影響到檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性。超聲探頭性能參數(shù)分為使用特性參數(shù)和聲學(xué)性能參數(shù)[3]。使用特性參數(shù)主要有脈沖寬度、中心頻率、相對(duì)帶寬、相對(duì)脈沖回波靈敏度、阻抗與斜探頭入射點(diǎn)等。聲學(xué)性能是不同類型超聲探頭在被檢材料中輻射聲場(chǎng)的表征。平探頭使用特性參數(shù)主要
無(wú)損檢測(cè) 2019年4期2019-04-19
- TOFD檢測(cè)工藝的技術(shù)問(wèn)題探討
0～5MHz，主聲束角度為70°～60°，晶片尺寸為2～6mm。在實(shí)際工作中，盡量選擇性能良好的探頭，通過(guò)儀器的調(diào)節(jié)，可以使直通波聲學(xué)脈沖長(zhǎng)度達(dá)到1.0個(gè)脈沖周期，底波聲學(xué)脈沖長(zhǎng)度達(dá)到2.0個(gè)脈沖周期，這樣大大減小了盲區(qū)的高度。因此，據(jù)此計(jì)算盲區(qū)高度，以確定所選探頭的參數(shù)，計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表1，本項(xiàng)目選擇角度相對(duì)較小的60°探頭。表1 表面盲區(qū)高度計(jì)算結(jié)果表1.2 聲束覆蓋通過(guò)以上分析，所選擇的探頭角度和頻率從理論上保證了檢測(cè)盲區(qū)高度的最小化，但是，TOFD檢測(cè)
水利技術(shù)監(jiān)督 2019年1期2019-02-21
- 超聲波聲束擴(kuò)散理論在TOFD技術(shù)中的應(yīng)用
度上移，不能達(dá)到聲束的全覆蓋，致使超聲波不能完全覆蓋所檢區(qū)域，導(dǎo)致工件根部范圍內(nèi)的缺陷漏檢。因此，筆者提出，從超聲波聲束擴(kuò)散的原理進(jìn)行分析探討，在減小表面盲區(qū)高度并保證聲束全覆蓋的前提下，使探頭晶片尺寸和頻率等工藝參數(shù)達(dá)到最優(yōu)化，以提高焊縫缺陷的檢出率。1 TOFD技術(shù)的表面盲區(qū)TOFD技術(shù)利用2個(gè)寬頻帶、窄脈沖探頭進(jìn)行探傷，一個(gè)作為發(fā)射探頭，一個(gè)作為接收探頭，相對(duì)于焊縫中心線對(duì)稱布置。TOFD通常使用頻率為2～10 MHz的縱波探頭，接收探頭接收到直達(dá)的
綜合智慧能源 2018年11期2018-12-18
- 相控陣超聲換能器延時(shí)法則可視化分析
相控陣超聲換能器聲束延時(shí)法則數(shù)學(xué)模型。同時(shí)建模分析凹凸曲面構(gòu)件中的延時(shí)法則。通過(guò)可視化處理方法，得出相控陣超聲換能器延時(shí)法則的直觀量化結(jié)果，為選取相控陣檢測(cè)技術(shù)的最優(yōu)化工藝參數(shù)提供了理論依據(jù)。相控陣；超聲換能器；延時(shí)法則；可視化；數(shù)學(xué)模型1. 引言超聲相控陣技術(shù)的特點(diǎn)是各個(gè)陣元晶片可被儀器控制單獨(dú)激勵(lì)，因其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)及優(yōu)于常規(guī)超聲檢測(cè)的技術(shù)特點(diǎn)，近幾年在工業(yè)無(wú)損檢測(cè)領(lǐng)域越來(lái)越受到重視，并得到了廣泛的應(yīng)用[1，2]。相控陣換能器可通過(guò)電子控制，實(shí)現(xiàn)聲束的偏轉(zhuǎn)
航天制造技術(shù) 2018年5期2018-11-19
- 相控陣超聲檢測(cè)橫向分辨力的影響因素
延遲時(shí)間，來(lái)實(shí)現(xiàn)聲束的偏轉(zhuǎn)和聚焦。線陣換能器的聲場(chǎng)參數(shù)示意如圖2所示。圖2 線陣換能器的聲場(chǎng)參數(shù)示意對(duì)于陣元數(shù)量為N、陣元間距為d、陣元寬度為a的線陣相控陣換能器，當(dāng)換能器孔徑D遠(yuǎn)大于波長(zhǎng)λ時(shí)，近場(chǎng)長(zhǎng)度可表示為[2](2)常將主聲束上焦點(diǎn)兩側(cè)相對(duì)于聚焦點(diǎn)處聲壓下降20%的主聲束長(zhǎng)度定義為聚焦深度Fe，焦距為F，在采用球面聚焦方式時(shí)，聚焦深度可表示為[3]Fe=8.16λ(F/D)2(3)2F/D>1(4)對(duì)于線陣換能器，x?F的區(qū)域[3](5)式中：e為聲
無(wú)損檢測(cè) 2018年7期2018-08-07
- 焊縫缺陷高度超聲測(cè)量的分析
別是幅度比較法、聲束邊界交叉法和最大幅度法。(1) 幅度比較法該方法是將探測(cè)到的缺陷回波與對(duì)比試塊中的人工反射體的回波進(jìn)行比較從而獲得缺陷高度值的。如二者反射回波高度相同且聲程相同，則認(rèn)為與聲束交叉的兩個(gè)反射體的高度是相同的。在實(shí)際檢測(cè)工作中，幾乎不可能保證焊縫中的缺陷和人工反射體的聲程相同；為方便操作，必須使用不同深度的人工反射體制作DAC(距離-波幅)曲線，將缺陷回波與DAC曲線高度進(jìn)行比較,如果回波高于曲線,說(shuō)明缺陷高度大于人工反射體高度。由于該方法
無(wú)損檢測(cè) 2018年6期2018-06-25
- 超聲探頭發(fā)射聲場(chǎng)模擬及其缺陷響應(yīng)研究*
積分法和多元高斯聲束疊加法[4]。其中，瑞利積分法計(jì)算精度很高，但是很難獲得解析解，計(jì)算量大。多元高斯聲束疊加法計(jì)算速度快，更加容易獲得聲場(chǎng)解析表達(dá)式。陳友興等采用多元高斯聲束疊加法對(duì)圓柱體進(jìn)行了聲場(chǎng)仿真，但是只研究了曲界面對(duì)超聲聲場(chǎng)的影響，沒(méi)有涉及其他的檢測(cè)參數(shù)[5]。張書(shū)增等基于基爾霍夫近似建立了橫通孔缺陷散射聲場(chǎng)模型，但是并沒(méi)有對(duì)小尺寸夾雜類缺陷進(jìn)行研究[6]。本文基于多元高斯聲束疊加理論，進(jìn)行了超聲探頭發(fā)射聲場(chǎng)建模，并且研究了各檢測(cè)參數(shù)對(duì)探頭發(fā)射聲
組合機(jī)床與自動(dòng)化加工技術(shù) 2018年5期2018-06-07
- AFA 3G破損燃料棒的超聲檢測(cè)
的傳播路徑，并對(duì)聲束傳播距離進(jìn)行了理論計(jì)算，同時(shí)分析了燃料棒包殼內(nèi)壁介質(zhì)對(duì)Lamb波能量的影響，并對(duì)上述理論分析結(jié)果與實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行了對(duì)比。1 Lamb波傳播原理在管道圓周方向上可以存在和平板Lamb波類似的超聲導(dǎo)波[8]，稱為周向Lamb波。由于Lamb波沿周向傳播，管道軸向的裂紋易于檢出。周向Lamb波在管道中傳播時(shí)由于受到管道幾何尺寸的影響，管道中傳播的Lamb波波速與其頻率有關(guān)，也就是說(shuō)Lamb波的速度隨頻率的不同而不同，這稱為L(zhǎng)amb波的頻散現(xiàn)象。
無(wú)損檢測(cè) 2018年3期2018-03-22
- 試析超聲相控陣技術(shù)下的水工金屬結(jié)構(gòu)焊縫檢測(cè)
主要優(yōu)勢(shì)就是能對(duì)聲束指向?qū)嵤└咝Ф`活的控制，借助相位控制能快速移動(dòng)或者是偏轉(zhuǎn)聲束來(lái)掃查，不需要使用復(fù)雜化機(jī)械掃查的裝置，能精確檢測(cè)出復(fù)雜結(jié)構(gòu)發(fā)生的損傷。在水利水電的行業(yè)中，由于水工金屬性結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性，常規(guī)化的超聲波檢測(cè)達(dá)不到安全檢測(cè)要求，而超聲相控陣技術(shù)能達(dá)到無(wú)損檢測(cè)效果，具有較好的應(yīng)用和推廣價(jià)值[1]。1 超聲相控陣技術(shù)原理與特征超聲相控陣技術(shù)簡(jiǎn)稱為PAUT，其基本原理是：對(duì)換能器陣列內(nèi)各個(gè)陣元激勵(lì)脈沖或接收脈沖的時(shí)序、規(guī)則進(jìn)行控制，調(diào)整從各個(gè)陣元接收
世界有色金屬 2018年2期2018-01-29
- 快速預(yù)估水下圓形角反射體散射聲場(chǎng)的修正聲束彈跳方法
體散射聲場(chǎng)的修正聲束彈跳方法梁晶晶1，于洋2，陳文劍2，胡思為2，王琿2，王藝哲2(1．中國(guó)人民解放軍91918部隊(duì)，北京 100230；2．哈爾濱工程大學(xué)水聲工程學(xué)院，黑龍江哈爾濱 150001)針對(duì)水下圓形角反射體散射聲場(chǎng)計(jì)算速度問(wèn)題，在聲束彈跳法基礎(chǔ)上，提出了一種快速預(yù)估散射聲場(chǎng)的修正聲束彈跳法。對(duì)組成圓形三面角反射體的弧形邊緣進(jìn)行離散化，相鄰離散點(diǎn)與角反射體頂點(diǎn)構(gòu)成板塊元，并與聲源點(diǎn)構(gòu)成入射聲束，利用幾何聲學(xué)計(jì)算每條聲束在角反射體反射面上的反射，同
聲學(xué)技術(shù) 2017年4期2017-10-14
- 超聲傳輸時(shí)間法頸動(dòng)脈脈搏波速估計(jì)精度及影響因素研究
過(guò)程中掃描幀頻與聲束數(shù)對(duì)脈動(dòng)位移曲線估計(jì)、延遲時(shí)間估計(jì)及PWV擬合的估計(jì)精度，采用方差分析確定了誤差顯著性和影響因素的主次關(guān)系。結(jié)果表明，脈動(dòng)位移相對(duì)誤差在0.23~0.28之間，幀頻對(duì)其估計(jì)精度影響不顯著()；延遲時(shí)間估計(jì)同時(shí)受聲束對(duì)距離和幀頻的影響()，聲束對(duì)間距從2.38 mm增大到 38 mm，平均相對(duì)誤差由0.99減至0.06；幀頻從1127 Hz 減小為226 Hz，平均相對(duì)誤差由0.19 增至 0.43; PWV擬合受聲束數(shù)及幀頻的共同影響，
電子與信息學(xué)報(bào) 2017年2期2017-10-13
- 曲軸R角缺陷的超聲相控陣快速檢測(cè)
曲軸R角部位3D聲束仿真模型的曲軸檢測(cè)專用模塊，并在曲軸R角部位設(shè)置了切槽和通孔人工缺陷。超聲相控陣檢測(cè)結(jié)果表明，采用具有專用曲軸模塊的相控陣扇形掃描檢測(cè)方式，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)曲軸R角缺陷的快速有效檢測(cè)，同時(shí)結(jié)合曲軸R角部位3D仿真模型,可實(shí)現(xiàn)曲軸R角缺陷的精確定位。曲軸R角；超聲相控陣；3D聲束仿真模型；扇形掃描曲軸R角部位缺陷的常規(guī)超聲檢測(cè)，是在普通斜探頭的基礎(chǔ)上增加了一個(gè)側(cè)向傾角，使得超聲波同時(shí)向前方和側(cè)方發(fā)射，便于實(shí)現(xiàn)對(duì)曲軸R角處的檢測(cè)[1]。曲軸R角缺
無(wú)損檢測(cè) 2017年5期2017-06-05
- 自動(dòng)超聲串列檢測(cè)工藝對(duì)雙面埋弧焊鋼管焊縫檢測(cè)結(jié)果的影響
頭實(shí)際位置與按主聲束中心聲束所得出的理論位置存在較大偏差。通過(guò)理論分析和試驗(yàn)驗(yàn)證，發(fā)現(xiàn)檢測(cè)工藝中焊縫余高對(duì)檢測(cè)結(jié)果產(chǎn)生了較大的影響。最后根據(jù)問(wèn)題產(chǎn)生的原因?qū)z測(cè)工藝進(jìn)行了調(diào)整，有效解決了串列檢測(cè)中存在的問(wèn)題。雙面埋弧焊鋼管；焊縫；超聲檢測(cè)；串列檢測(cè)；焊縫余高焊接鋼管是將鋼板(或鋼卷)成型，并將一組相對(duì)邊焊接在一起所形成的中空管狀物。雙面埋弧焊是焊接鋼管采取的主要焊接工藝之一，所形成的焊縫型式如圖1所示[1]。圖1 雙面埋弧焊鋼管的焊縫型式Fig.1 Wel
理化檢驗(yàn)(物理分冊(cè)) 2017年3期2017-04-10
- 二維超聲心動(dòng)圖檢查中常見(jiàn)的偽像分析
個(gè)物理假設(shè)：①超聲束在介質(zhì)中以直線傳播；②聲速在各種介質(zhì)中均勻一致；③超聲的吸收衰減系數(shù)在各種介質(zhì)中均勻一致［2］。但在人體組織中上述3個(gè)假定條件很難滿足，因此會(huì)造成圖像與實(shí)際組織情況不一致，形成混響、聲影、鏡像偽像及折射偽像等。1.混響：超聲垂直照射到平整的界面時(shí)形成聲束在探頭與界面之間來(lái)回反射，出現(xiàn)等距離的多條回聲，其回聲強(qiáng)度漸次減少，稱為多次反射。由多次反射或散射發(fā)生的回聲連續(xù)出現(xiàn)的現(xiàn)象稱為混響偽像［3］。二維超聲心動(dòng)圖檢查中，當(dāng)心腔內(nèi)出現(xiàn)較強(qiáng)的反射
臨床超聲醫(yī)學(xué)雜志 2017年1期2017-03-03
- 超聲檢測(cè)中缺陷顯示長(zhǎng)度的修正
考慮由反射導(dǎo)致的聲束擴(kuò)散的問(wèn)題。筆者針對(duì)曲率表面工件在超聲檢測(cè)中，不同情況下的缺陷指示深度的修正問(wèn)題進(jìn)行了討論。1 超聲檢測(cè)測(cè)長(zhǎng)方法1.1 測(cè)長(zhǎng)方法分類一般認(rèn)為，當(dāng)缺陷尺寸小于聲束截面時(shí)，可用缺陷回波幅度當(dāng)量直接表示缺陷的大小；當(dāng)缺陷大于聲束截面時(shí)，幅度當(dāng)量不能表示缺陷的尺寸，而需用缺陷的指示長(zhǎng)度表示缺陷的尺寸。但實(shí)際上，對(duì)焊縫超聲檢測(cè)而言，不管缺陷的大小，驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)既有幅度的要求，又有長(zhǎng)度的要求。這樣，當(dāng)缺陷尺寸小于聲束截面時(shí)，也要求對(duì)其進(jìn)行測(cè)長(zhǎng)。根據(jù)測(cè)定
無(wú)損檢測(cè) 2016年12期2016-12-26
- 聲束可視化在管節(jié)點(diǎn)焊縫超聲檢測(cè)中的應(yīng)用
100086)?聲束可視化在管節(jié)點(diǎn)焊縫超聲檢測(cè)中的應(yīng)用王少軍1,宋 盼1,程俊2,左延田1(1.上海市特種設(shè)備監(jiān)督檢驗(yàn)技術(shù)研究院， 上海 200062；2.北京青云航空儀表有限公司， 北京 100086)通過(guò)簡(jiǎn)化鋼管幾何結(jié)構(gòu)，構(gòu)建了管節(jié)點(diǎn)焊縫任意剖面的數(shù)學(xué)模型。利用幾何聲學(xué)原理和計(jì)算機(jī)模擬技術(shù)，繪制了焊接接頭的剖面圖和超聲波的傳播路徑，實(shí)現(xiàn)了焊接接頭聲束覆蓋模型的可視化，為制定超聲相控陣檢測(cè)工藝、設(shè)置設(shè)備檢測(cè)參數(shù)和檢驗(yàn)檢測(cè)效果提供了技術(shù)支持和直觀的圖像顯示
無(wú)損檢測(cè) 2016年6期2016-09-12
- 超聲TOFD二次波檢測(cè)技術(shù)在奧氏體不銹鋼焊縫無(wú)損檢測(cè)中的應(yīng)用
聲能衰減、散射、聲束扭曲會(huì)使得奧氏體不銹鋼焊縫的超聲檢測(cè)較為困難。分析了焊縫中超聲波衰減及散射的各向異性特征及其影響因素，并提出了基于超聲TOFD技術(shù)的二次波檢測(cè)方法。通過(guò)調(diào)整探頭間距改變焊縫目標(biāo)區(qū)域的檢測(cè)聲束折射角，深入分析聲束入射方向及晶粒生長(zhǎng)方向?qū)z測(cè)信號(hào)信噪比的影響。結(jié)果表明：檢測(cè)波在奧氏體不銹鋼焊縫中的傳播呈現(xiàn)明顯的各向異性特征；當(dāng)檢測(cè)聲束與柱狀晶生長(zhǎng)方向成較小夾角時(shí)，可獲得較高的檢測(cè)信號(hào)信噪比。因此，當(dāng)探頭置于焊縫余高側(cè)時(shí)，為獲得較小的檢測(cè)聲束
無(wú)損檢測(cè) 2016年6期2016-09-12
- 曲軸R區(qū)域超聲相控陣檢測(cè)方法研究
建立曲軸R部位的聲束覆蓋模型，研究超聲相控聲束對(duì)曲軸R部位的覆蓋及反射特點(diǎn)；然后，用超聲相控陣方法對(duì)曲軸R區(qū)域進(jìn)行檢測(cè)實(shí)驗(yàn)，采用弧面楔塊，改善聲耦合效果；用VB編寫(xiě)的輔助檢測(cè)軟件，對(duì)回波信號(hào)進(jìn)行定位和分析。實(shí)驗(yàn)對(duì)象為帶人工缺陷的三拐曲軸，利用相控陣多角度聲束掃查功能對(duì)其進(jìn)行檢測(cè)，將相控陣系統(tǒng)得到的回波信號(hào)數(shù)據(jù)輸入輔助軟件對(duì)缺陷進(jìn)行定位，其定位絕對(duì)誤差＜2mm，并且缺陷位置顯示直觀，有利于判別。實(shí)驗(yàn)研究結(jié)果表明：利用超聲相控陣成像技術(shù)和輔助檢測(cè)軟件相結(jié)合的手
中國(guó)測(cè)試 2016年7期2016-08-13
- 基于多元高斯聲束模型的圓柱體三維聲場(chǎng)仿真*
0）基于多元高斯聲束模型的圓柱體三維聲場(chǎng)仿真*陳友興1，2，席海軍3，郭文靜1，吳其洲1，王召巴1，2（1.中北大學(xué)電子測(cè)試技術(shù)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，太原 030051；2.中北大學(xué)儀器科學(xué)與動(dòng)態(tài)測(cè)試教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，太原 030051；3.遼寧慶陽(yáng)特種化工有限公司，遼寧 遼陽(yáng) 111000）結(jié)合圓柱體工件內(nèi)部缺陷超聲檢測(cè)的實(shí)際情況，采用多元高斯聲束模型仿真了檢測(cè)時(shí)超聲波的三維聲場(chǎng)分布。針對(duì)水浸式超聲檢測(cè)原理，將超聲傳播的過(guò)程分解成探頭發(fā)射、液體耦合介質(zhì)中的傳播
火力與指揮控制 2015年6期2015-06-23
- 管道不規(guī)則接頭內(nèi)外斜臺(tái)對(duì)相控陣超聲檢測(cè)的影響
因該方法在應(yīng)用時(shí)聲束覆蓋區(qū)域小，缺陷檢出率低，若用兩個(gè)不同K值斜探頭進(jìn)行掃查，雖可擴(kuò)大聲束覆蓋區(qū)，但仍會(huì)存在較大未覆蓋區(qū)域。因此，研究利用相控陣聲束在工件中的偏轉(zhuǎn)和聚焦，以及不移動(dòng)探頭多角度檢測(cè)增大聲束覆蓋范圍，提高缺陷檢出率和檢測(cè)效率非常重要。由于接頭兩側(cè)內(nèi)外壁斜臺(tái)面的影響，相控陣聲束在接頭中的傳播變得很復(fù)雜，檢測(cè)人員憑經(jīng)驗(yàn)很難準(zhǔn)確確定工藝和信號(hào)源，容易造成誤判和漏檢。針對(duì)這一問(wèn)題，建立了相控陣聲束在管道接頭中的傳播模型，并分析了典型斜臺(tái)結(jié)構(gòu)對(duì)聲束傳播的
無(wú)損檢測(cè) 2015年11期2015-05-14
- 非均勻介質(zhì)中超聲場(chǎng)仿真研究*
所研究的超聲縱波聲束從水中傾斜入射至鋼中)，超聲聲束在第二介質(zhì)中發(fā)生波形的轉(zhuǎn)換分為折射縱波和折射橫波，分別用L和T表示。由式(3.4)可知 βl＞α，且 βl隨著 α 的增大而增大。當(dāng)βl=90°時(shí)(圖1(b)所示)，此時(shí)的縱波入射角為第一臨界角，用αI表示，可知當(dāng)入射角大于第一臨界角時(shí)，第二介質(zhì)中只有折射橫波存在。若cl1＜ct2，則 βt＞α，且 βt隨著 α 的增大而增大。當(dāng)βt=90°時(shí)，如圖1(c)所示，此時(shí)入射角為第二臨界角，用αⅡ表示，可知當(dāng)
山西電子技術(shù) 2015年4期2015-05-12
- TKY管節(jié)點(diǎn)焊縫超聲相控陣的計(jì)算機(jī)輔助檢測(cè)
模型，確定相控陣聲束線。在此基礎(chǔ)上，通過(guò)采用計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)手段，有效降低了TKY管節(jié)點(diǎn)焊縫超聲相控陣扇形掃查時(shí)的檢測(cè)盲區(qū)，實(shí)現(xiàn)了聲束覆蓋焊接接頭范圍的可視化，開(kāi)展相應(yīng)的計(jì)算機(jī)輔助檢測(cè)實(shí)驗(yàn)。分析表明，采用超聲相控陣的計(jì)算機(jī)輔助檢測(cè)能快速識(shí)別和定位焊縫缺陷，顯著提高檢測(cè)效率和缺陷檢出率。TKY管節(jié)點(diǎn)；超聲相控陣；焊縫檢測(cè)；計(jì)算機(jī)輔助；缺陷定位0 前言在以鋼結(jié)構(gòu)為主的橋梁、建筑、海洋平臺(tái)上，大量使用管節(jié)點(diǎn)作為主要或非主要的承載結(jié)構(gòu)，綜合性能較為優(yōu)越的TKY管節(jié)點(diǎn)
電焊機(jī) 2015年7期2015-01-16
- 超聲波測(cè)量缺陷延伸長(zhǎng)度
07標(biāo)準(zhǔn)中6dB聲束直徑的計(jì)算公式進(jìn)行修正，測(cè)量結(jié)果往往存在很大的爭(zhēng)議，針對(duì)超聲波測(cè)量缺陷延伸長(zhǎng)度提出了2個(gè)假設(shè)來(lái)進(jìn)行討論和分析：第一，寬度小于聲束直徑的點(diǎn)狀缺陷6dB 法測(cè)長(zhǎng)需修正；第二，缺陷寬度大于聲束直徑時(shí)用6dB法測(cè)長(zhǎng)不需修正。6dB聲束直徑的計(jì)算公式為：式中：Ts為晶片直徑，mm；D6dB為6dB 聲束直徑，mm；λ為波長(zhǎng)，mm；S為缺陷深度，mm。1 小于聲束直徑的點(diǎn)狀缺陷6dB法測(cè)長(zhǎng)修正1.1 提出假設(shè)根據(jù)《超聲檢測(cè)》中缺陷指示長(zhǎng)度測(cè)定的原理
無(wú)損檢測(cè) 2015年6期2015-01-11
- 航空發(fā)動(dòng)機(jī)盤(pán)件徑軸向裂紋底波監(jiān)控超聲檢測(cè)方法研究
面延伸，而超聲波聲束多從端面入射進(jìn)行檢測(cè)，裂紋取向不利于檢測(cè);其次，針對(duì)開(kāi)口裂紋，通常采用體波、縱波、表面波、背散射共振和模式轉(zhuǎn)換等裂紋尖端反射技術(shù)進(jìn)行檢測(cè)［4～7］，然而，裂紋尖端對(duì)于聲波的吸收和散射明顯，而反射較弱，因此采用裂紋尖端反射技術(shù)難以準(zhǔn)確檢測(cè)裂紋［8，9］;另外，實(shí)際盤(pán)件中產(chǎn)生的裂紋多為閉合裂紋，尺寸小，閉合緊，聲波對(duì)裂紋反應(yīng)不敏感，從而降低了檢測(cè)的可靠性。國(guó)內(nèi)外研究者在裂紋的超聲檢測(cè)方面進(jìn)行了大量研究，并取得了一定成果。車俊鐵等［10］設(shè)計(jì)
航空材料學(xué)報(bào) 2014年5期2014-11-18
- 半圓板與齒條板焊縫超聲檢測(cè)技術(shù)
確不同角度探頭的聲束掃查覆蓋范圍，確定掃查截面范圍的重合區(qū)域。結(jié)果表明，半圓板與齒條板焊縫的不同位置需要采用不同角度的探頭聯(lián)合進(jìn)行掃查，為檢測(cè)類似形狀工件提供了一種可行的方法。自升式平臺(tái)；超聲波檢測(cè)；半圓板與齒條板；聲束覆蓋0 前言自升式鉆井平臺(tái)又稱甲板升降式或樁腿式平臺(tái)，這種平臺(tái)一般由平臺(tái)本體（或稱浮體）、升降裝置和樁腿（一般3～4個(gè)） 等部件組成。自升式海洋平臺(tái)服役過(guò)程中，所處的海洋環(huán)境十分復(fù)雜和惡劣，臺(tái)風(fēng)、海浪、海流、海冰和潮汐、海底地震等都對(duì)平臺(tái)的
船舶職業(yè)教育 2014年6期2014-05-05
- 水浸探頭聲場(chǎng)參數(shù)對(duì)缺陷評(píng)定的影響
素，還為實(shí)現(xiàn)聚焦聲束檢測(cè)，滿足高靈敏度、高分辨率檢測(cè)需求提供了條件。聚焦探頭由于其檢測(cè)靈敏度高、對(duì)缺陷方向不敏感等優(yōu)點(diǎn)，在一些重要零件的檢測(cè)中應(yīng)用得越來(lái)越多。筆者通過(guò)采用不同聲場(chǎng)參數(shù)的水浸探頭對(duì)同一零件的檢測(cè)和評(píng)定結(jié)果的對(duì)比，分析和討論了水浸探頭聲場(chǎng)對(duì)缺陷檢測(cè)和評(píng)定的影響，為日后檢測(cè)參數(shù)的選擇和缺陷評(píng)定提供一些參考。1 檢測(cè)原理水浸檢測(cè)分為普通非聚焦探頭和聚焦探頭兩種。如圖1所示，其中，D為晶片直徑，R為聚集透鏡半徑，F(xiàn)為焦距，L為焦程長(zhǎng)度。在普通非聚焦探
無(wú)損檢測(cè) 2013年8期2013-12-04
- TKY管接點(diǎn)焊縫形狀模型在相控陣檢測(cè)中的應(yīng)用
行了二維截面上的聲束覆蓋模擬和實(shí)施自動(dòng)回波定位方法。1 計(jì)算機(jī)輔助程序1.1 TKY截面模型的建立對(duì)相貫節(jié)點(diǎn)超聲檢測(cè)時(shí)，進(jìn)行缺陷定位的基礎(chǔ)就是得到垂直于焊縫的聲束截面，即過(guò)該點(diǎn)的法平面截得主支管所得的剖面圖。根據(jù)空間幾何知識(shí)很明顯，法平面與主管的內(nèi)、外壁的相交曲線及法平面與支管的內(nèi)、外壁的相交曲線，是兩組同心橢圓曲線。圖1 管節(jié)點(diǎn)焊縫截面以二面角為鈍角時(shí)為例：如圖1所示，設(shè)根部間隙為m，焊縫寬度為n；主管橢圓中心點(diǎn)O2；支管橢圓中心點(diǎn)為O1，兩橢圓短軸的夾
無(wú)損檢測(cè) 2013年12期2013-10-25
- 基于曲光線跟蹤算法的超聲成像實(shí)時(shí)模擬研究
光線跟蹤算法模擬聲束，并用于心臟超聲圖像的模擬. 這種方法用理想化的光線模擬聲束，光線不具有面積，降低了模擬圖像的真實(shí)性. 文獻(xiàn)［4-9］的另一個(gè)局限在于不能實(shí)時(shí)調(diào)整超聲成像的重要參數(shù)，如聲波頻率和焦距. 但在實(shí)際超聲掃查過(guò)程中，選擇最優(yōu)成像參數(shù)是一個(gè)重要的技巧.斑點(diǎn)是由于聲波的隨機(jī)散射造成的，是超聲成像的固有特性，在病理診斷中有一定作用. 但由于聲波在人體內(nèi)傳輸?shù)膹?fù)雜性，完全模擬超聲斑點(diǎn)非常耗時(shí). 近年已有研究利用不同的概率分布函數(shù)來(lái)描述超聲斑點(diǎn)模式［1
深圳大學(xué)學(xué)報(bào)（理工版） 2012年4期2012-12-23
- 超聲相控陣系統(tǒng)的聚焦特性研究
分，分別為：① 聲束擴(kuò)散的測(cè)定。② 聲束偏轉(zhuǎn)極限的測(cè)試。③ 相控陣晶片有效性的測(cè)試。④ 相控陣聚焦能力的評(píng)價(jià)。⑤ 相控陣參數(shù)控制及數(shù)據(jù)顯示的評(píng)價(jià)。⑥ 對(duì)相控陣楔塊衰減以及時(shí)間延遲的補(bǔ)償?shù)脑u(píng)價(jià)。⑦相控陣儀器線性的評(píng)價(jià)。該導(dǎo)則目的在于給相控陣性能測(cè)試提供指導(dǎo)，并未對(duì)具體的試驗(yàn)參數(shù)進(jìn)行規(guī)定，對(duì)于驗(yàn)收評(píng)判需由具體標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行規(guī)定。為研究超聲相控陣系統(tǒng)的聚焦特性及偏轉(zhuǎn)特性，文章參照了ASTM E2491：2008標(biāo)準(zhǔn)的測(cè)試方法進(jìn)行試驗(yàn)設(shè)計(jì)。1 測(cè)試方法及試驗(yàn)條件1.1
無(wú)損檢測(cè) 2012年10期2012-10-23
- 超聲檢測(cè)中雙晶縱波探頭的選擇機(jī)理
工件中反射回來(lái)的聲束轉(zhuǎn)換成的電信號(hào)。由于操作中選擇了探傷儀上的雙晶操作按鈕,使發(fā)射電路與接收電路分開(kāi),這樣就不存在單晶探頭遇到的問(wèn)題,即由于到達(dá)放大器的第一個(gè)聲壓來(lái)自于脈沖發(fā)生器,使發(fā)射和接收的聲波在始脈沖區(qū)域產(chǎn)生混疊,產(chǎn)生所謂的盲區(qū)。因此使用雙晶探頭檢測(cè)識(shí)別近表面缺陷的能力明顯優(yōu)于普通的單晶探頭。雙晶縱波直探頭的結(jié)構(gòu)如圖1所示,圖中L為延遲楔塊高度,F為焦距,αL和βL分別為入射角和折射角,在工件中聲束交叉的區(qū)域?yàn)锳BCD菱形區(qū),雙晶探頭具有較高的檢測(cè)靈
無(wú)損檢測(cè) 2011年1期2011-07-23
- 焊縫余高對(duì)超聲波探傷的影響
傷時(shí)，探頭下擴(kuò)散聲束在焊縫表面的反射回波，很容易被誤判為缺陷。如在厚板焊縫中（T＝50mm 左右），常發(fā)現(xiàn)距背面4～10mm 深度范圍內(nèi)的熔合線附近有不同長(zhǎng)度連續(xù)的超標(biāo)反射波（圖6）。圖6 中厚板對(duì)接焊縫超聲波探傷對(duì)于這種反射波，按照常規(guī)的判斷很容易被評(píng)定為未熔合或母材中的缺陷。當(dāng)拍打背面焊縫區(qū)時(shí)波幅變化不明顯，然而砂輪打磨背面焊縫時(shí)可見(jiàn)波幅逐漸降低直至消失，這說(shuō)明該反射波是來(lái)自于背縫的焊縫表面。此種現(xiàn)象極易導(dǎo)至誤判，造成不應(yīng)該的返修。3 焊縫余高干擾回波
無(wú)損檢測(cè) 2010年8期2010-12-04
- 復(fù)雜結(jié)構(gòu)焊接件超聲相控陣檢測(cè)的數(shù)值仿真
波信號(hào),從而控制聲束在工件中的偏轉(zhuǎn)和聚焦[1]。與傳統(tǒng)超聲檢測(cè)技術(shù)相比,超聲相控陣檢測(cè)技術(shù)有很多優(yōu)點(diǎn)。采用電子方法控制聲束聚焦和偏轉(zhuǎn),可以在不移動(dòng)或少移動(dòng)探頭的情況下進(jìn)行快捷的掃查,提高檢測(cè)速度;良好的聲束指向性能對(duì)復(fù)雜幾何形狀的工件進(jìn)行探查;通過(guò)控制焦點(diǎn)尺寸、焦點(diǎn)深度和聲束方向,可使檢測(cè)分辨率、信噪比和靈敏度等性能得到提高。相控陣超聲檢測(cè)的一個(gè)重要優(yōu)點(diǎn)是可進(jìn)行超聲成像,可以得到物體的清晰均勻的高分辨率聲學(xué)成像,這對(duì)檢測(cè)結(jié)果的分析評(píng)定是很有利的。CIVA
無(wú)損檢測(cè) 2010年9期2010-12-04