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相控阵超声后处理成像技术研究、应用和发展 被引量:55
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作者 周正干 李洋 周文彬 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第6期1-11,共11页
相控阵超声后处理成像技术采用离线计算的方式对超声回波数据进行分析,实现缺陷的成像及评价,与基于实时成像的常规相控阵超声检测技术相比,成像更清晰,缺陷表征能力更强。近年来,相控阵超声后处理成像技术逐渐成为研究热点,国内外相关... 相控阵超声后处理成像技术采用离线计算的方式对超声回波数据进行分析,实现缺陷的成像及评价,与基于实时成像的常规相控阵超声检测技术相比,成像更清晰,缺陷表征能力更强。近年来,相控阵超声后处理成像技术逐渐成为研究热点,国内外相关学者相继建立全聚焦成像、向量全聚焦成像、波数域成像和时间反转成像等一系列基于全矩阵数据的后处理成像算法,检测精度及缺陷表征尺寸极限取得了很大突破。为此,从全矩阵数据的基础理论出发,介绍基于虚拟聚焦思想和频域反演思想的相控阵超声后处理典型成像算法的基本原理、技术特点、研究进展及应用现状,总结当前发展存在的问题和不足,预测相控阵后处理成像技术的未来发展。 展开更多
关键词 相控阵超声 超声检测 后处理成像 全矩阵数据 虚拟聚焦 频域反演
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奥氏体不锈钢焊缝的相控阵超声检测 被引量:18
2
作者 胡栋 王强 +1 位作者 肖琨 刘富君 《河南科技大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2013年第1期8-11,4-5,共4页
由于奥氏体不锈钢焊缝晶粒组织粗大以及结构的各向异性导致超声声束的散射和畸变,其超声检测比较困难。本文分析了奥氏体不锈钢焊缝超声检测特性,在奥氏体不锈钢焊缝试块上进行了常规超声和相控阵超声检测试验。研究结果表明:对于10 mm... 由于奥氏体不锈钢焊缝晶粒组织粗大以及结构的各向异性导致超声声束的散射和畸变,其超声检测比较困难。本文分析了奥氏体不锈钢焊缝超声检测特性,在奥氏体不锈钢焊缝试块上进行了常规超声和相控阵超声检测试验。研究结果表明:对于10 mm深焊缝缺陷,相控阵超声检测信噪比可达14 dB,而常规超声技术仅获得6 dB的信噪比,对于30 mm深内部缺陷,均未取得较好的效果。 展开更多
关键词 超声波相控阵 超声检测 奥氏体不锈钢焊缝 信噪比
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聚乙烯燃气管道超声相控阵检测工程应用案例分析 被引量:17
3
作者 施建峰 陶杨吉 +2 位作者 安成名 方海清 郑津洋 《压力容器》 北大核心 2020年第12期54-62,共9页
我国90%以上新建的城市燃气管道采用聚乙烯管,而聚乙烯管道焊接缺陷是导致管道失效的主要原因之一。相比目视检测和严密性试验等现有检验方法,超声相控阵检测技术可有效检测接头内部缺陷情况。通过对深圳市10个聚乙烯燃气管道工程的56... 我国90%以上新建的城市燃气管道采用聚乙烯管,而聚乙烯管道焊接缺陷是导致管道失效的主要原因之一。相比目视检测和严密性试验等现有检验方法,超声相控阵检测技术可有效检测接头内部缺陷情况。通过对深圳市10个聚乙烯燃气管道工程的56个电熔接头和54个热熔接头进行现场不停气检测,详细介绍了聚乙烯燃气管道电熔与热熔接头的超声相控阵检测方法与实施过程。上述工程检测结果的统计分析显示,聚乙烯管道电熔接头的危险缺陷概率为7.1%;热熔接头的缺陷出现概率为18.5%。根据该检测结果,分析缺陷的产生原因,为聚乙烯燃气管道规范施工和现场检测提供参考。 展开更多
关键词 城市燃气 聚乙烯管 超声相控阵检测 缺陷概率
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国内外相控阵超声检测标准比较与分析 被引量:16
4
作者 郑阳 郑晖 +1 位作者 潘强华 杨齐 《无损检测》 2016年第7期56-65,共10页
由于相控阵超声检测技术的缺陷显示形象直观且检测精度较高,近年来被广泛应用于工业领域。为了适应相控阵超声检测工业应用的发展需求,国内外相关机构相继开展了相关标准的制定工作,并发布了部分标准。主要对国内外相控阵超声标准的体... 由于相控阵超声检测技术的缺陷显示形象直观且检测精度较高,近年来被广泛应用于工业领域。为了适应相控阵超声检测工业应用的发展需求,国内外相关机构相继开展了相关标准的制定工作,并发布了部分标准。主要对国内外相控阵超声标准的体系及主要标准的内容进行了归纳、比较与分析,为我国相控阵超声检测标准的制定提供参考。 展开更多
关键词 相控阵超声 标准 超声检测 无损检测
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角焊缝裂纹类缺陷相控阵超声检测工艺 被引量:16
5
作者 左延田 方雨 +1 位作者 刘晴岩 薛利杰 《无损检测》 2016年第6期6-9,共4页
角焊缝是工程中较为常见的焊缝形式,与对接焊缝相比,其特殊的结构和焊缝形式增加了超声检测的难度和工艺的复杂性。在分析角焊缝常规检测工艺的基础上,提出了应用超声相控阵检测工艺的方案,并以Y型焊缝为例制定了相控阵超声检测方案并... 角焊缝是工程中较为常见的焊缝形式,与对接焊缝相比,其特殊的结构和焊缝形式增加了超声检测的难度和工艺的复杂性。在分析角焊缝常规检测工艺的基础上,提出了应用超声相控阵检测工艺的方案,并以Y型焊缝为例制定了相控阵超声检测方案并进行了检测试验。检测结果验证了方案的可行性,为相控阵超声技术在角焊缝检测中的推广应用提供了经验。 展开更多
关键词 角焊缝 裂纹 相控阵超声检测
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超声相控阵探头声场优化设计仿真 被引量:15
6
作者 施义茂 张建寰 +1 位作者 陈仲怀 张陈涛 《厦门大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2013年第3期370-375,共6页
超声相控阵技术是近年来无损检测领域的研究热点.通过对超声阵列换能器中各个阵元施加独立的相位控制,可实现声束的偏转和聚焦.它可以灵活地采用多种扫描方式进行检测,检测速度快,灵敏度、分辨力与信噪比高,能检测形状复杂的物体.在相... 超声相控阵技术是近年来无损检测领域的研究热点.通过对超声阵列换能器中各个阵元施加独立的相位控制,可实现声束的偏转和聚焦.它可以灵活地采用多种扫描方式进行检测,检测速度快,灵敏度、分辨力与信噪比高,能检测形状复杂的物体.在相控阵超声成像检测中,要获得分辨率高的声聚焦和清晰的图像,声场的好坏是关键,而声场主要取决于阵列换能器的设计,因此阵列换能器在相控阵超声成像检测中是至关重要的.文中以线性阵列探头为研究对象,通过改变探头的参数进行仿真分析,提出优化阵列的设计方法. 展开更多
关键词 相控阵 超声检测 聚焦
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复合材料的相控阵超声C扫描成像检测 被引量:13
7
作者 付汝龙 陈建华 +2 位作者 林丹源 郑伟和 林齐梅 《无损检测》 2015年第5期38-41,共4页
为了实现复合材料的大面积快速C扫描检测以及特殊位置的双轴定位C扫描检测,结合相控阵超声C扫描成像检测技术,开发了滚轮探头单轴C扫描检测系统用于复合材料大面积快速扫查,双轴拉线编码器定位C扫描检测系统用于特定位置的双轴定位C扫... 为了实现复合材料的大面积快速C扫描检测以及特殊位置的双轴定位C扫描检测,结合相控阵超声C扫描成像检测技术,开发了滚轮探头单轴C扫描检测系统用于复合材料大面积快速扫查,双轴拉线编码器定位C扫描检测系统用于特定位置的双轴定位C扫描检测。试验结果表明,滚轮探头C扫描检测系统耦合效果好,扫查速度快,特别适合航空航天领域复合材料的快速C扫描检测;双轴拉线编码器定位C扫描检测系统对特定区域进行C扫描检测,具有扫查定位准确、探头移动灵活、重复覆盖性好、对缺陷精确定量的优点。 展开更多
关键词 复合材料 相控阵超声检测 C扫描 滚轮探头 双轴拉线编码器
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换热器管板角焊缝相控阵自动超声检测技术研究 被引量:13
8
作者 郭伟灿 钱盛杰 凌张伟 《压力容器》 2015年第8期69-74,共6页
在换热器的制作过程中,换热管与管板常采用焊接形式,焊缝的质量是保证换热器长期正常运行的关键。常规的超声检测方法具有系统复杂、检测效率低等缺点。因此,提出了相控阵超声检测技术,并开发了相控阵超声检测系统,以实现对管板角焊缝... 在换热器的制作过程中,换热管与管板常采用焊接形式,焊缝的质量是保证换热器长期正常运行的关键。常规的超声检测方法具有系统复杂、检测效率低等缺点。因此,提出了相控阵超声检测技术,并开发了相控阵超声检测系统,以实现对管板角焊缝的自动超声检测。系统由周向步进电机实现周向扫查,纵向扫查采用相控阵探头电子线扫查,从而实现超声C扫描检测。通过带有气孔、未熔合等典型缺陷对检测系统进行试验研究。结果表明,该技术可以有效地检测出换热器管板角焊缝中的典型缺陷。 展开更多
关键词 换热器 管板角焊缝 相控阵 自动超声检测
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相控阵超声检测中的近场和远场选择 被引量:12
9
作者 原可义 吴开磊 +1 位作者 杨齐 侯金刚 《无损检测》 2019年第3期1-5,共5页
相控阵超声检测使用多个阵元分别激励,通过干涉效应合成检测声场,故在激发孔径的近场区具有较强的可控性,理论上在近场区的检测效果也更好,这与常规超声优先选用远场区进行定量检测有所不同。针对上述差异,以仿真分析为主要手段,结合实... 相控阵超声检测使用多个阵元分别激励,通过干涉效应合成检测声场,故在激发孔径的近场区具有较强的可控性,理论上在近场区的检测效果也更好,这与常规超声优先选用远场区进行定量检测有所不同。针对上述差异,以仿真分析为主要手段,结合实际检测中常用的聚焦法则,对相控阵超声近场聚焦和远场检测的灵敏度、分辨力及定量误差进行了量化分析,总结了近场焦点和远场干涉的选用原则,并对相控阵超声定量检测提出了建议。 展开更多
关键词 相控阵超声检测 DAC曲线 TCG曲线 缺陷定量
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相控阵超声检测技术应用 被引量:11
10
作者 田安定 《无损检测》 2011年第6期58-62,共5页
相控阵超声技术在无损检测行业中已经得到广泛的应用,该技术根据电子延时控制,利用波的叠加和干涉原理,形成动态扫查声束,最终合成扫查图像,比传统超声波探伤具有时更高的缺陷检出率。围绕相控阵技术原理、设备的使用和校准,介绍了相控... 相控阵超声技术在无损检测行业中已经得到广泛的应用,该技术根据电子延时控制,利用波的叠加和干涉原理,形成动态扫查声束,最终合成扫查图像,比传统超声波探伤具有时更高的缺陷检出率。围绕相控阵技术原理、设备的使用和校准,介绍了相控阵技术在一些领域的经典应用。 展开更多
关键词 相控阵检测 超声波检测 应用实例
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基于相控阵的高速铁路钢轨超声探伤检测系统 被引量:11
11
作者 张俊岭 王子成 +5 位作者 陈潇 孙骥 韩志雄 闵力 于国龙 耿明 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第3期339-344,共6页
针对现有车载自动探伤设备检测可靠性偏低、误报率高,存在漏报隐患,难以满足高铁工程技术发展和建设规划需求的现状,提出了一种新型钢轨超声探伤检测系统。研发了高速记录多通道数字探伤仪,用于实现钢轨高速检测条件下全波形数据的实时... 针对现有车载自动探伤设备检测可靠性偏低、误报率高,存在漏报隐患,难以满足高铁工程技术发展和建设规划需求的现状,提出了一种新型钢轨超声探伤检测系统。研发了高速记录多通道数字探伤仪,用于实现钢轨高速检测条件下全波形数据的实时采集,采用相控阵超声系统检测钢轨焊接接头。通过试验验证了该系统的有效性。研究结果表明,该系统可进行高速探伤数据的采集,实现实时探伤、记录和智能化数据分析。 展开更多
关键词 高速铁路 钢轨 超声探伤 数字探伤仪 相控阵超声检测
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超声相控阵与全聚焦法成像特性比照评析 被引量:11
12
作者 李衍 《无损探伤》 2021年第1期1-6,共6页
综述超声相控阵(PAUT)与全聚焦法(TFM)成像特性,给出了焊接试样缺陷显示实例。依据比照评析结果,提议:焊缝全覆盖检测宜用PAUT,重要缺陷区或关键区宜用TFM,以改善缺陷定量、表征结果。
关键词 超声相控阵 PAUT 全矩阵捕获 FMC 全聚焦法 TFM 成像特性 优化定量表征
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小径管管座角焊缝相控阵超声检测工艺 被引量:10
13
作者 齐高君 王耀礼 +3 位作者 丁成海 耿士超 张树功 韦鸿起 《无损检测》 2019年第10期44-48,49,共6页
管座角焊缝由于结构特殊、受力复杂,在焊接过程中容易出现未焊透、未熔合等危险性缺陷,在运行过程中易产生应力集中。针对小径管管座角焊缝的结构特点,设计制作了两种不同形式(安放式、插入式)的角焊缝对比试块,用于调整检测灵敏度以提... 管座角焊缝由于结构特殊、受力复杂,在焊接过程中容易出现未焊透、未熔合等危险性缺陷,在运行过程中易产生应力集中。针对小径管管座角焊缝的结构特点,设计制作了两种不同形式(安放式、插入式)的角焊缝对比试块,用于调整检测灵敏度以提高检测精度。利用制作的典型缺陷试样进行试验,总结形成了小径管管座角焊缝的相控阵检测专用工艺方案。通过在火力发电机组安装和检修工程中的应用,验证了检测工艺的可行性和准确性。该检测工艺的制定可为相控阵超声检测技术在管座角焊缝检测中的推广应用提供参考与借鉴。 展开更多
关键词 管座角焊缝 对比试块 相控阵超声检测 小径管
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PAUT在长输天然气管道环焊缝检测中的应用实践 被引量:9
14
作者 田绍伟 刘春雨 +2 位作者 王大庆 于洋 马飞龙 《石油工业技术监督》 2020年第6期36-39,共4页
伴随着各种无损检测技术的不断发展,相控阵超声波检测(PAUT)在天然气长输管道建设中得到广泛运用,但在应用中缺少明确的PAUT检测标准,直接按照行业标准SY/T 4109—2013《石油天然气钢质管道无损检测》中常规超声检测验收评定或企业标准... 伴随着各种无损检测技术的不断发展,相控阵超声波检测(PAUT)在天然气长输管道建设中得到广泛运用,但在应用中缺少明确的PAUT检测标准,直接按照行业标准SY/T 4109—2013《石油天然气钢质管道无损检测》中常规超声检测验收评定或企业标准验收评定,往往出现检测合格率低、焊口过量返修。在对问题原因分析研究的基础上,从耦合补偿、补充原标准PAUT验收附加条款等角度提出了改进措施。现场应用结果表明,PAUT检测结果的准确度和精度提高,环焊缝返修数量有效降低,管道环焊缝焊接质量得到合理控制。 展开更多
关键词 PAUT 环焊缝 长输天然气管道
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U肋全熔透角焊缝超声波相控阵检测方法研究 被引量:9
15
作者 陈刚 汪焮成 《桥梁建设》 EI CSCD 北大核心 2020年第6期33-38,共6页
为检测正交异性桥面板内、外双面焊U肋全熔透角焊缝的内部质量,结合其焊接接头构造特点,基于超声波相控阵技术,通过比选检测面、布置探头及扫查方式,创造性地提出在U肋面板侧实施单面双侧沿线扫查+扇扫描的检测方法。将相控阵探头在焊... 为检测正交异性桥面板内、外双面焊U肋全熔透角焊缝的内部质量,结合其焊接接头构造特点,基于超声波相控阵技术,通过比选检测面、布置探头及扫查方式,创造性地提出在U肋面板侧实施单面双侧沿线扫查+扇扫描的检测方法。将相控阵探头在焊缝两侧等距离分布,探头沿焊缝长度方向自动移动,沿焊缝纵向保持直线扫查,利用探头的声束信号获取扫查数据,并采用多视图(A,B,S扫描视图)实现对U肋焊缝质量的分析,获得缺陷最大波幅值、定位缺陷水平位置及缺陷长度等信息,实桥验证表明该方法可较为准确地识别U肋全熔透角焊缝焊接接头内部缺陷。 展开更多
关键词 桥梁工程 正交异性桥面板 U肋全熔透角焊缝 双面焊 焊缝质量 超声波相控阵检测
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无损检测技术对比研究 被引量:8
16
作者 李新蕾 邹伟光 +1 位作者 莫永兴 许衎 《工业技术创新》 2018年第2期102-105,共4页
对常见的无损检测技术进行对比研究,优选性能更优越的无损检测方法。分别采用射线检测技术(RT)、传统超声检测技术(UT)、超声波衍射时差法(TOFD)和相控阵超声检测技术(PAUT)对同一对接焊缝进行无损检测,从定量、定位、定性等方面探讨其... 对常见的无损检测技术进行对比研究,优选性能更优越的无损检测方法。分别采用射线检测技术(RT)、传统超声检测技术(UT)、超声波衍射时差法(TOFD)和相控阵超声检测技术(PAUT)对同一对接焊缝进行无损检测,从定量、定位、定性等方面探讨其优劣势。TOFD检测对缺陷定位、定量的准确性和适用性具有独特优势,且具有操作方便、检测快捷、灵活性强等特点,在四种无损检测方法中性能最好。后续应继续探索提高其检测精度的途径,并加强其缺陷定性可行性的研究。 展开更多
关键词 相控阵超声检测 射线检测 超声检测 超声波衍射时差法
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相控阵超声检测扇形扫描角度范围 被引量:8
17
作者 姜学平 王鹏 +1 位作者 郑晖 韩庆邦 《无损检测》 2015年第11期10-12,共3页
相控阵超声检测技术灵活、可靠、高效,适于特种设备焊缝的无损检测。针对相控阵超声斜入射脉冲横波检测特种设备的低碳钢材料焊缝时,扇形扫描角度范围存在问题,通过理论计算声波在有机玻璃楔块-钢界面的透射率,发现扇形扫描时声束的折... 相控阵超声检测技术灵活、可靠、高效,适于特种设备焊缝的无损检测。针对相控阵超声斜入射脉冲横波检测特种设备的低碳钢材料焊缝时,扇形扫描角度范围存在问题,通过理论计算声波在有机玻璃楔块-钢界面的透射率,发现扇形扫描时声束的折射角度范围为38°~90°时可行,但考虑到声束偏转角度过大时有效声辐射口径变小等实际问题,建议扇形扫描中角度范围上限不大于75°。 展开更多
关键词 相控阵超声检测 扇形扫描 滑移界面 角度范围
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固体火箭发动机封头界面粘接相控阵超声检测技术可行性研究 被引量:8
18
作者 陈友兴 王召巴 +1 位作者 赵霞 金永 《固体火箭技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第4期417-420,共4页
固体火箭发动机封头部分的界面粘接状态目前还没有有效的检测方法,采用相控阵超声自动电子聚焦技术为该结构的检测提供了新思路。根据声线理论,研究等厚、不等厚壳体的界面粘接相控聚焦检测方式,得出相控聚焦具有较高的检测分辨率,同时... 固体火箭发动机封头部分的界面粘接状态目前还没有有效的检测方法,采用相控阵超声自动电子聚焦技术为该结构的检测提供了新思路。根据声线理论,研究等厚、不等厚壳体的界面粘接相控聚焦检测方式,得出相控聚焦具有较高的检测分辨率,同时也能解决不等厚壳体构件的界面粘接检测;对固体火箭发动机封头构件的粘接状态进行仿真分析,结果显示相控阵超声能很好地检测出构件的脱粘区域和大小,表明该检测方式在界面粘接检测方面具有广泛的应用前景。 展开更多
关键词 火箭发动机 界面粘接 相控阵超声 超声检测
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电站锅炉管座角焊缝相控阵超声检测应用 被引量:8
19
作者 林彤 《质量技术监督研究》 2016年第5期2-6,10,共6页
针对电站锅炉管座角焊缝和超声检测存在的问题,文中提出相控阵超声检测最佳解决方案,同时验证了相控阵超声检测新技术完全可以覆盖常规超声检测技术,应建立标准推广应用。
关键词 电站锅炉 管座角焊缝 相控阵 超声检测
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考虑余高的焊缝内部缺陷全聚焦超声成像检测 被引量:8
20
作者 王阳 金士杰 +4 位作者 林莉 张东辉 杨会敏 张晓峰 雷明凯 《材料保护》 CAS CSCD 北大核心 2019年第9期61-66,共6页
针对存在余高对接焊缝检测空间受限、垂直入射声能发散,导致焊缝内部缺陷检测困难问题,开展全聚焦(Total Focusing Method,TFM)超声成像检测研究。仿真建立曲率半径6 mm、余高高度2.4 mm的碳钢对接焊缝模型,并设置深度20 mm的?2横通孔... 针对存在余高对接焊缝检测空间受限、垂直入射声能发散,导致焊缝内部缺陷检测困难问题,开展全聚焦(Total Focusing Method,TFM)超声成像检测研究。仿真建立曲率半径6 mm、余高高度2.4 mm的碳钢对接焊缝模型,并设置深度20 mm的?2横通孔。利用TFM对焊缝模型表面轮廓位置进行提取,进而实现横通孔检出,成像质量优于B扫描、合成孔径聚焦技术和表面契合超声法,缺陷幅值和信噪比分别可达-14.96 dB和17.82 dB。试验得到的横通孔幅值和信噪比分别为-21.39 dB和7.51 dB,验证了方法可行性。在曲率半径18 mm、余高高度3.6 mm的对接焊缝内部设置5~30 mm不同深度?2横通孔,仿真检测结果显示,受超声衰减和参与成像信号数量影响,横通孔回波幅值随孔深增加呈现先降低、后升高再降低的现象。 展开更多
关键词 对接焊缝 焊缝余高 相控阵超声检测 全聚焦方法
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