导波检测

超声导波检测技术原理

超声导波检测技术超声导波（Ultrasonic Guided Wave）检测技术利用低频扭曲波（Torsinal Wave）或纵波（Longitudinal Wave）可对管路、管道进行长距离检测，包括对于地下埋管不开挖状态下的长距离检测。超声导波（也称为制导波）的产生机理与薄板中的兰姆波激励机理相类似，也是由于在空间有限的介质内多次往复反射并进一步产生复杂的叠加干涉以及几何弥散形成的。但是对于管道检测，在一般管壁厚度下要产生适当的波型，则需要使用比通常超声波探伤低得多的频率，导波通常使用的频率f＜100KHz，因此导波对单个缺陷的检出灵敏度与通常使用频率在MHz级别的超声检测相比是比较低的，但是导波检测的优点是能传播20~30米长距离而衰减很小，因此可在一个位置固定脉冲回波阵列就可做大范围的检测，特别适合于检测在役管道的内外壁腐蚀以及焊缝的危险性缺陷。低频导波长距离超声检测法用于管道在役状态的快速检测，内外壁腐蚀可一次探测到，也能检出管子断面的平面状缺陷。超声导波应用的主要波型包括-扭曲波（Torsinal Wave，也简称为扭波）和纵波（Longitudinal Wave）。扭曲波的特点是能够一边沿管子周向振动，一边沿管子轴向传播，声能受管道内部液体影响较小（在导波检测时，液体在管道中流动是允许的），回波信号能包含管轴方向的缺陷信息，通常能得到清晰的回波信号，信号识别较容易，在应用中需要换能器数量少，重量轻、费用省、因管内液体介质而产生的扩散效应较小，波型转换较少，检测距离较长，对轴向缺陷灵敏度高。纵波特点是一边沿管子轴向振动，一边沿管子轴向传播，回波幅度与缺陷性状关系不大，回波信号不如扭波清晰，因为受管内流体流动的影响，也受探头接触面的表面状态影响较大（油漆、凹凸等）受被测管内液体介质流动的影响很大。超声导波检测装置主要由固定在管子上的探伤套环（探头矩阵）、检测装置本体（低频超声探伤仪）和用于控制和数据采样的计算机三部分组成。探头套环由一组并列的等间隔的环能器阵列组成，组成阵列的换能器数量取决于管径大小和使用波型，换能器阵列绕管子周向布置。探伤套环的结构按管道尺寸采用不同节环-可以是一分为二，用螺丝固定以便于装拆（多用于直径较小的管道），或者充气式环（柔性探头套环），靠空气压力紧套在管子上（多用于直径较大的管道）。接触探头套环的管子表面需要进行清理但无须耦合剂，亦即除安放探头环的位置外，无需在清除和复原大面积包覆层或涂层上花费功夫，这也是超声导波检测的优点之一。超声导波探头套环上的探

超声导波检测技术的研究进展_周正干

综述 NDT 无损检测 2006年第28卷第2期超声导波检测技术的研究进展周正干,冯海伟 (北京航空航天大学机械工程及自动化学院,北京 100083) 摘要:综述近年来超声导波检测研究的最新进展。介绍导波在不同材料和结构中的频散特性及与之相关的理论成果。从导波的结构出发,分析了导波在介质中能量与位移的分布。论述了导波检测技术领域中数值分析方法和信号处理方面的一些新技术。关键词:超声检测;导波;频散特性;有限元;边界元;信号处理中图分类号:T G 115.28 文献标识码:A 文章编号:1000 6656(2006)02 0057 07Progress in Research of Ultrasonic Guided Wave Testing Technique ZHOU Zheng gan,FENG Hai wei (School of M echanical Engineering and Automation,Beijing University of Aeronautics and Astr onautics,Beijing 100083,China) Abstract:T he recent advances in ult rasonic g uided w ave testing technique are summar ized.Firstly,the disper se char acter istics and the r elated t heo retical r esults of the g uided wav es in differ ent mater ials and distinct structur es ar e intro duced.T hen,based o n the structure o f the g uided waves,the distr ibution o f the energ y and displacement o f guided w aves is ana lyzed.L ast ly ,some new techniques o f numer ical analy sis and signal pro cessing fo r g uided wav e no ndest ructive testing are descr ibed. Keywords:U ltr aso nic t esting ;G uided wav e;Disperse characterist ic;F inite element;Boundary element;Signal pr ocessing 相对于传统的超声波检测技术,超声导波具有传播距离远、速度快的特点,因此,在大型构件(如在役管道)和复合材料板壳的无损检测中有良好的应用前景。但目前,导波的一些机理和特性仍然不很清楚,导波的理论研究成为近年来无损检测界的热点。随着理论研究的深入,产生了很多有关导波的新技术,促使其应用于更广泛的领域。 1 导波的分类导波是由于声波在介质中的不连续交界面间产生多次往复反射,并进一步产生复杂的干涉和几何弥散而形成的。主要分为圆柱体中的导波以及板中的SH 波、SV 波、兰姆波(Lam b)和漏兰姆波[1]等。根据Silk 和Bainto n 的理论[2] ,圆柱体中的导波分为轴对称纵向模式L(0,m)(m =1,2,3, 收稿日期:2005 01 13 基金项目:国家自然科学基金资助项目(50475006) )。轴对称扭转模式T (0,m )(m =1,2,3, )。非轴对称弯曲模式F(n,m )(n,m =1,2,3, )。各模式中整数m 是计数变量,反映该模式在管壁厚方向上的振动形态;整数n 反映该模式绕管壁螺旋式传播形态。其中,L(0,m )和T (0,m )模式是F(n,m )模式中n =0的特例。虽然上述定义已被广泛接受,但是针对某些具体问题,研究人员也提出了不同的导波分类方法,以利于分析在具体问题中表现出来相似特征的导波模式。如Vo gt T 等[3] 在研究部分埋地圆柱体结构中的导波散射问题时提出了单一(v ,n)模式,其中v 1对应原弯曲模式;v =0对应原纵波和扭转模式。两种模式用计数变量n 区别。两种定义方式的模式,(0,1)对应L(0,1),(0,2)对应T(0,1),(0,3)对应L(0,2),(0,4)对应T (0,2)等。 2 频散特性与频散方程频散是导波的主要特性之一,即导波的相速度 57

超声波检测工艺规程

超声波检测工艺规程 1适用范围１.1 本工艺适用于板厚为6-250mｍ得板材、碳素钢与低合金钢锻件、母材壁厚8—400ｍｍ得全焊透熔化焊对接焊缝及壁厚大于等于4mm,管径为57—12００ｍm碳素钢与低合金石油天然气长输、集输与其她油气管道环向对接焊缝、钢质储罐对接焊缝得超声波检测等、 1。2 本工艺规定了使用A型脉冲反射式超声波探伤仪进行检测过程中,对受检设备做出准确判定应遵循得一般程序与要求。 1、3 引用标准 JB4730／T—2005《承压设备无损检测》 SＹ/T４109-2005《石油天然气钢质管道无损检测》 GＢ11345-8９《钢焊缝手工超声波探伤方法与探伤结果得分级》 JB／Ｔ9２14-1９99《A型脉冲反射式超声探伤系统测试方法》 JB/T10062－1９99《超声探伤用探头性能测试方法》 GB５０12８—2005《立式圆筒形钢制焊接储罐施工及验收规范》 2对检测人员得要求 2、1 从事超声波检测人员必须经过培训,持证上岗。只有取得质量技术监督部门颁发得超声波检测技术等级证书得人,方可独立从事与该等级相应得超声波检测工作、２、2 检测人员应具有良好得身体素质,其校正视力不得低于 5.0,并每年检查一次。 2、3检测人员应严格执行《检测作业安全防护指导书》与其它安全防护规定,确保安全生产。 3检测程序 3、１根据工程特点与本工艺编制具体得《无损检测技术方案》。 3.２受检设备经外观检查合格后,由现场监理或检验员开据《无损检测指令》或《无损检测委托单》到检测中心。 3。3 检测人员按指令或委托单要求进行检测准备,技术人员根据实际情况编制《探伤工艺卡》、 3、4 检测人员按《超声波探伤仪调试作业指导书》等工艺文件进行设备调试。 3.5 外观检查合格后,施加耦合剂,实施检测,做好《超声波检测记录》。３。7 根据检测结果与委托单,填写相应得回执单或合格通知单、若有返修,还应出据《返修通知单》,标明返修位置等。将回执单与返修通知单递交监理或检验员,同时对受检设备进行检验与试验状态标识。 3。8 返修后,按要求重新进行检测、

超声导波检测技术的发展与应用

2008大庆石化情报课题超声导波检测技术的发展与应用王学增侯贵富刘华王辉李媛媛李健奇大庆石化工程检测技术公司 2008年12月8日

超声导波检测技术的发展与应用相对于传统的超声波检测技术，超声导波具有传播距离远、速度快的特点，因此在大型构件（如在役管道）和复合材料板壳的无损检测中有良好的应用前景。一、超声导波技术的原理 1.1超声导波的产生机械振动在弹性介质中的传播称为弹性波（声波）。将弹性介质定义为波导，在波导中传播的超声波称为超声导波。超声波的本质是机械振动，在扰动源的激发下产生，并通过介质传播，因而它既携带扰动源的信息，同时又包含介质本身的特征。导波是由于声波在介质中的不连续交界面间产生多次往复反射，并进一步产生复杂的干涉和几何弥散而形成的。导致超声波弥散的原因有物理弥散和几何弥散。物理弥散是由于介质的特性而引起的，而几何弥散是由于介质的几何效应引起。超声导波技术则是利用传播介质几何上某些特征尺寸而导致的几何工件往往有很多声学性质不连续的交界面存在。当介质中有一个以上的交界面存在时，超声波就会在这些界面间产生多次往复反射，并进一步产生复杂的干涉作用，由于受到这些界面几何尺寸的影响，超声波的传播速度将依赖于波的频率，从而导致波的几何弥散。由于超声波在交界面上的复杂行为，如果工件的交界面复杂无规则，则导波信号很难识别，所以导波技术一般用于特殊的规则的工件（板、管、棒等）检测。无缝管中的超声导波技术则是利用管子的几何效应，在管子中

激发导波。导波可沿轴向传播数米至数十米，因此利用管壁中沿管子轴向传播的导波可对管子进行长距离快速无损检测。 1.2 导波的频散特性和谐振模式 1.2.1导波的频散特性当把被测物件视为无限均匀弹性介质时，各种类型的反射波、透射波以及界面等以恒定的速度传播，传播速度只与传播介质本身材质有关。而当超声波倾斜入射到各向同性的管子边界上，波源处的机械振动在管子中传播时，由于管子自由表面的反射，波运动变为轴向运动和径向运动的合成，使得超声波被拘束在管状的边界内而形成导波。频散是导波的特征之一，即超声波的相速度随频率不同而有所变化。频散特性是导波应用于复合材料无损检测的主要依据。由于导波脉冲由多个不同频率的谐波成分叠加而成，介质质点振动是各个波作用下振动的合成，质点振动最大振幅的传播速度（群速度）不同于各单个波的传播速度（相速度），导波能量以群速度向前传播，相速度则随频率的不同而有所改变。导波在介质中的传播特性与介质特性有很大的关系。目前的研究已不仅仅局限于导波在各向同性弹性介质中的传播特性，还涉及到各项异性和具有黏弹性的材料。导波相速度不仅取决于探头频率，还与管材的特性（包括材质的声学性质和规格尺寸）有关，即使是同类材料的管子，如果其壁厚和直径不同，其频散曲线也不同。这给导波技术的实际检测应用带来了

焊缝超声波检测工艺规程

焊缝超声波检验规程 1范围适用于金属材料制承压设备用原材料、零部件和设备的超声检测，也适用于金属材料制在用承压设备的超声检测。与承压设备有关的支承件和结构件的超声检测，也可参照本部分使用. 2 规范性引用文件下列文件中的条款通过JB/T 4730的本部分的引用而成为本部分的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本部分，然而，鼓励根据本部分达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本部分。 JB 4730.1—2005 承压设备无损检测第1部分：通用要求 JB/T 7913—1995 超声波检测用钢制对比试块的制作与校验方法 JB/T 9214—1999 A型脉冲反射式超声波探伤系统工作性能测试方法 JB/T 10061—1999 A型脉冲反射式超声波探伤仪通用技术条件 JB/T 10062—1999 超声探伤用探头性能测试方法 JB/T 10063—1999 超声探伤用1号标准试块技术条件 3一般要求 3.1 超声检测人员超声检测人员的一般要求应符合JB/T 4730.1的有关规定。 3.2 检测设备 3.2.1 超声检测设备均应具有产品质量合格证或合格的证明文件。 3.2.2 探伤仪、探头和系统性能 3.2.2.1 探伤仪采用A型脉冲反射式超声波探伤仪，其工作频率范围为0.5MHz～10MHz，仪器至少在荧光屏满刻度的80%范围内呈线性显示。探伤仪应具有80dB以上的连续可调衰减器，步进级每档不大于2dB，其精度为任意相邻12dB误差在±1dB以内，最大累计误差不超过1dB。水平线性误差不大于1%，垂直线性误差不大于5%。其余指标应符合JB/T10061的规定。 3.2.2.2 探头 3.2.2.2.1 晶片面积一般不应大于500mm2，且任一边长原则上不大于25mm。 3.2.2.2.2 单斜探头声束轴线水平偏离角不应大于2°，主声束垂直方向不应有明显的双峰。 3.2.2.3 超声探伤仪和探头的系统性能 3.2.2.3.1 在达到所探工件的最大检测声程时，其有效灵敏度余量应不小于10dB。 3.2.2.3.2 仪器和探头的组合频率与公称频率误差不得大于±10%。 3.2.2.3.3 仪器和直探头组合的始脉冲宽度（在基准灵敏度下）：对于频率为5MHz的探头，宽度不大于10mm；对于频率为2.5MHz的探头，宽度不大于15mm。 3.2.2.3.4 直探头的远场分辨力应不小于30dB，斜探头的远场分辨力应不小于6dB。 3.2.2.3.5 仪器和探头的系统性能应按JB/T 9214和JB/T 10062的规定进行测试。 3.3 超声检测一般方法 3.3.1 检测准备 3.3.1.1 承压设备的制造安装和在用检验中，检测时机及抽检率的选择等应按法规、产品标准及有关技术文件的要求和原则进行。 3.3.1.2 检测面的确定，应保证工件被检部分均能得到充分检查。 3.3.1.3 焊缝的表面质量应经外观检测合格。所有影响超声检测的锈蚀、飞溅和污物等都应予以清除，其表

管道超声导波检测技术

管道超声导波检测技术发表时间：2018-08-14T11:41:10.603Z 来源：《防护工程》2018年第7期作者：张加恬[导读] 超声导波检测技术作为一种长距离、全范围的检测手段，已经发展成为国内外前沿的管道检测技术浙江赛福特特种设备检测有限公司浙江杭州 310000 摘要：超声导波检测技术作为一种长距离、全范围的检测手段，已经发展成为国内外前沿的管道检测技术。超声导波技术作为新型的无损检测技术，因为其具有检测距离长、速度快、成本低并且可以检测到一般常规检测器无法检测的地方，例如有套管或者埋地管道等特殊管道。本文通过介绍管道超声导波检测技术的一些基础理论知识，提出这一检测技术的应用关键，对此，为以后人们能广泛应用管道超声导波技术提出合理化的建议。关键词：超声导波技术；管道；检测技术在化工及其相关类工厂中大量压力管道被集中在管廊上，沿着装置或在厂区外布置。管廊上压力管道的距离长，离地距离高，而常规检测技术是单点检测，对于数量庞大的管道，其检测成本高，效率低。超声导波检测技术具有检测距离长，效率高且可以同时检测管道内外壁的优点。超声导波检测技术作为一种长距离、全范围的检测手段，已经发展成为重要的管道检测技术。 1 超声导波技术 1.1基本原理导波原理好像平板中的板波，它发出的超声波频率比板波更低，它横穿整个管壁，并可以继续沿管壁传播上百米。当在传播过程中碰到缺陷、结构变化的地方，脉冲波会发生反射并沿管壁传播到传感器而被接收。这一特殊的工作原理决定了管道超声波可以应用于工业企业中大范围、远距离的检测中去，实现全覆盖管道壁。 1.2导波检测技术的应用范围、优缺点应用于：管道、管状设备等。检测管道类型：无缝管、纵焊管等。优点：（1）一般常规超声波检测只能检测到管壁一个点的腐蚀情况，而管道导波检测技术可以利用一个检测点，从两个方向检测到几米甚至上百米管道腐蚀情况。（2）可以检测到常规检测技术无法检测到的地方，如埋地管道等特殊管道。（3）检测速度快、效率高、全方位覆盖，无漏检。（4）可敏感地感应到横截面检测面的金属损失，检测深度也达到管道横截面的4%。缺点：（1）超声导波不能对缺陷准确定性，定量也是不准确的，对可疑地方只能再根据其他检测方法进行进一步检测。（2）超声导波检测技术很难将单个点状缺陷和轴向条状缺陷检测出来。（3）焊接处的管道因为结构发生变化影响整个检测的长度和准确度。 2 弯管检测研究现状导波在弯头部位容易发生频散和模态转换，并且导波能量将主要集中在弯头的背弯部位。因此导波检测弯头时，容易发现处于弯头背弯部位的缺陷，而可能漏检内弯的缺陷。在弯头生产时，弯头背弯处壁厚将小于内弯壁厚，且背弯处受到管道中介质冲刷的影响，更容易产生缺陷。因此采用超声导波检测弯头部位缺陷是可行的，但其难点在于信号分析。国内外对于弯管的研究还较少。 2.1国内研究概况目前大多数从事导波检测的科研人员主要针对的是直管道的缺陷检测展开的研究，然而管道系统里的直管道绝大部分是 90°弯曲管道连接起来的，研究导波在弯曲管道中的传播在近年来变成一个热门的话题。学者已经对导波在弯曲处的传播特性进行了研究，并对弯管中缺陷的进行了检测，模态具有检测弯曲管道外侧区域的能力。也有学者通过改变90度弯头的曲率半径进行试验，模态在不同的曲率半径下，穿过90度弯头的能力（即透射系数）。 2.2导波检测仪器对比超声导波的激励方式主要有压电晶片和磁致伸缩，相比于压电晶片式导波仪器，磁致伸缩激励方式易于实现非耦合状态下检测，且易于激励扭转模态导波。其中磁致伸缩导波检测是通过磁致伸缩效应和逆磁致伸缩效应激发和接收超声导波信号。铁磁体在外磁场作用下会引起磁畴的变化，而磁畴的变化也引起晶格的变形，从而产生振动激发应力波。反之，在磁场的作用下，铁磁体中晶格的变化会改变磁畴，从而影响外磁场的变化。磁磁致伸缩仪器的功放研制是关键点和难点。压电晶片激励超声导波的研究难点和热点在于晶片的研制。采用压电方式激励导波时难以激励纯正的扭转模态，但是很容易激励纵向模态导波，而磁致伸缩激励方式正好相反。在价格方面，压电晶片导波检测仪器比磁致伸缩导波仪器更昂贵。 3 超声导波检测方法经过这么多年的发展，超声导波检测技术在压力管道中进行检测的技术得到了国内外很多研究机构的关注与研究。因为在实际生产作业中非常需要利用先进的检测技术对压力管道检测管道情况，所以超声导波技术逐渐浮出水面，成为管道检测的一大技术。 3.1单一模式导波检测一般来说，激励源产生的波是处于其所在频域范围内所有的模式，是很复杂的，几乎是没办法直接利用这种信号直接进行分析的。但是如果利用一些特定的激励形式把复杂的信号转化成具有单一模式的信号，这样将大大减少工作强度。当前在国外研究领域，超声导波检测经常使用的单一模式导波是 L的模式。采用L模式的导波的优点在于：（1）在某个固定的频率带宽内，这种模式下的信号基本都是非频散的，意思就是导波的群速度和相速度都不会随着频率的变化而发生巨大变化，所以这样当导波进行传播时是相对稳定的，几乎不发生变形；（2）这种模式下的导波的传播速度是最快的，这样会使其他杂乱的、不需要利用的信号处在后面；（3）这种方法对内表面和外表面的灵敏度都很高，因此这种模式的导波不但可以检测内外表面的损伤，还可以沿径向方向进行检测。 3.2模态声发射技术声发射技术是近五十年才发展起来的，但是因为其有很大的优势所以发展很迅速。这种技术是利用其在发生作用的时候可以快速释放能量对管带物体进行检测的，它的优势在于能够形成动态检测，而且覆盖面广。 3.3多模式导波检测

超声导波技术-3优势和局限性

2.2超声导波检测技术 2.2.1超声导波检测技术的工作原理超声波检测技术利用探头发射超声导波（低频扭曲波或纵波），通过管道内外壁反射波的时间差来判定壁厚和腐烛情况[30],可用于各种管道进的缺陷检测，包括对于地下埋管不开挖状态下管道的长距离检测等。导波检测技术是一种新兴的无损检测技术，现正随着它发展势头的迅猛，应用越来越广泛。超声导波检测的工作原理：探头受到激励信号发射超声导波，导波信号包裹管道的整个圆周和整个壁厚，并沿着管道向远处传播；在传播过程中遇到缺陷时,会在缺陷处返回一定比例的反射波,利用探头传感器接收到的内外壁反射波的时间差来识别和判断缺陷，并对其定位。对于有缺陷的的管道，缺陷处的壁厚必定有所变化，利用内壁或外壁产生反射信号，被传感器接收的返回信号-反射波就会产生时间差，根据缺陷产生的附加波型进行处理可以识别的回波信号，因此可以检测出管道内外壁由腐蚀或侵蚀引起的缺陷。 2.2.2超声导波检测技术的优势导波检测具有直接和定量化的特点,数据损失也可由相关的仪器和软件获得,因此有较高的灵敏度[30]，相对其他检测方法优势明显。导波检测技术的主要优势: 1) 操作使用较方便,检测点只要选取得当，长距离检测的距离就大大增加； 2) 检测迅速,在管道360度安装好探头后打开导波检测仪,几分钟即可对管道的正负方向完成检测； 3) 检测能力强,对管道结构特征和缺陷特征分辨能力强[31]； 4) 能够检测某些人员无法到达的区域,如海平面以下管道、埋地管道等[31]； 5) 灵敏度高,截面损失率超过2%的缺陷都可以被检测出来[31]； 6)—次安装后,进行预处理的检测点可以保留便于以后的定期复查，如果是重要管段，可安放导波检测仪器全天候监测; 7)不容受到外界因素影响,如温度、压力和内部流动介质等[31]。 2.2.3超声导波检测技术的局限性超声导波检测虽然相对于传统常规的检测方法有很明显的优势，但一项技术

超声波检测规程

超声波检测规程 1校准与复核校准应在试块上进行，校准中应使超声主声束垂直对准反射体的轴线，以获得稳定和最大的反射信号。在开始使用仪器时，应对仪器的水平线性和垂直线性进行测定，在使用过程中，每隔三个月至少应对仪器的水平线性和垂直线性进行一次测试。在探头开始使用时，应对探头进行一次全面的性能校准。斜探头在使用前应进行前沿距离、折射角、主声束偏离、灵敏度余量和分辨力的校准。使用过程中，每次使用前应校准前沿距离、折射角和主声束偏离。直探头的始脉冲占宽、灵敏度余量和分辨力应根据使用的频度每隔一个月或三个月检查一次。 2检测工艺对于具体部件的检测，中级或高级检验人员应根据相应的标准编制检测工艺卡，经审批后实施。工艺卡应包括如下内容：检验等级、材料种类、规格、检验时机、坡口形式、焊接工艺方法、表面状态及灵敏度补偿、耦合剂、仪器型号、探头及扫查方式、灵敏度、试块、缺陷位置标定方法、报告要求、操作人员资格、执行标准等。 3检验程序工件准备一表面检查、委托检验一接受委托、指定检验员一了解焊接情况一确定检测工艺卡一选定无损检测方法、仪器、探头、试块一校准仪器和探头一制作距离波幅曲线一调整无损检测灵敏度一校准与复核一涂布耦合剂一粗无损检测一标示缺陷位置一精无损检测一评定缺陷一复核一记录一报告一审核一存档。对于不合格焊缝的重新无损检测，仍然遵从此程序的要求。 4检验前的准备根据被检部件的材质、规格、性质和结构形状选定无损检测标准，确定检验等级，确定检测工艺卡。对选定的仪器、探头的性能及其组合性能应进行测试，并符合要求。制作距离一波幅曲线及综合补偿测定：斜探头前沿距离、K值的测定应在SGB-4试块上进行，前沿距离、K值至少应测量三次，取其平均值。调节扫描速度、扫描比例，按照选定的标准要求制作距离波幅曲线，并计入综合补偿，绘制在坐标纸上。综合补偿测定按选定的标准进行。检测面和检测范围的确定应保证检查到工件被检部分的整个体积，检验前应用80#或100#砂纸去除检测面上的毛刺等，以利于声耦合和探头的移动并减少探头磨损。 5检验按照选定标准的规定确定无损检测灵敏度，并对扫描线和灵敏度进行复核。扫查时应尽量扫查到工件的整个被检区域，探头移动速度不应大于 150mm/S。可以采用不同的扫查方式，以检测不同走向的缺陷。检测纵向缺陷时，探头沿焊缝在母材上均匀做锯齿形或矩形扫查，在保持探头移动方向与焊缝中心线基本垂直的同时，还要作10°-15°的摆动；检测焊缝和热影响去的横向缺陷应采用平行扫查。初探时，如发现评定线及以上的反射波时，可先用记号笔在部件上

先进的超声导波无损检测技外文文献翻译、中英文翻译、外文翻译

先进的超声导波无损检测技术炼油石化工业和其它工业所用的管道在长时间服役后，腐蚀是一个经常被人们关心的问题，尤其是管外（即使是加装了防腐层后管外壁）的腐蚀问题，一旦失效，将给生产和人身带来严重的损害。因此，管道安全运行，首先要适时检测其管壁强度，被腐蚀或有裂纹﹑渗漏等要有预警。管外防腐层的剥除费用高，不但费时、费工，而且当遇有公路交叉时，管道只有进行大规模挖掘才能进行腐蚀检测。这就引出了具有世界先进水平的较理想的“超声导波技术”，现已由国内开发研究成功。对管壁的这种超声导波检测为上述问题提供了一个非常好的解决方法。在一处安装后，可以沿管道传播若干米，反射的回波便可显示管道的腐蚀或其它特征。超声导波检测技术利用低频扭曲波或纵波可对管路、管道进行长距离检测，包括对于地下埋管不开挖状态下的长距离检测。超声导波（也称为制导波）的产生机理与薄板中的兰姆波激励机理相类似，也是由于在空间有限的介质内多次往复反射并进一步产生复杂的叠加干涉以及几何弥散形成的。但是对于管道检测，在一般管壁厚度下要产生适当的波型，则需要使用比通常超声波探伤低得多的频率，导波通常使用的频率f＜100KHz，因此导波对单个缺陷的检出灵敏度与通常使用频率在MHz级别的超声检测相比是比较低的，但是导波检测的优点是能传播20~30米长距离而衰减很小，因此可在一个位置固定脉冲回波阵列就可做大范围的检测，特别适合于检测在役管道的内外壁腐蚀以及焊缝的危险性缺陷。低频导波长距离超声检测法用于管道在役状态的快速检测，内外壁腐蚀可一次探测到，也能检出管子断面的平面状缺陷。超声导波应用的主要波型包括-扭曲波（也简称为扭波）和纵波。扭曲波的特点是能够一边沿管子周向振动，一边沿管子轴向传播，声能受管道内部液体影响较小（在导波检测时，液体在管道中流动是允许的），回波信号能包含管轴方向的缺陷信息，通常能得到清晰的回波信号，信号识别较容易，在应用中需要换能器数量少，重量轻、费用省、因管内液体介质而产生的扩散效应较小，波型转换较少，检测距离较长，对轴向缺陷灵敏度高。

超声导波简介

超声导波技术超声导波（Ultrasonic Guided Wave）检测技术（又称长距离超声遥探法）主要用于在线管道检测，包括低碳钢、奥氏体不锈钢、二重不锈钢等材料的无缝管、纵焊管、螺旋焊管。可应用于油气管网（如天燃气管道、炼油厂火焰加热器中的垂直管路、带岩棉保温介质和漆层的架空液化气管道）及石油化工厂中的管网（如无保温层的输送CO与H合成类的淤浆管道、石油化工厂的交叉管路），码头管线、管区的连接管网，海上石油管网/导管，水下管道、电厂管网，结构管系，穿路/过堤管道、复杂或抬高管网，保温层下管道（例如带有保温层的氨水管道）、带有套管的管道，以及带有保护层的管道。超声导波检测技术能检出管道内外部腐蚀或冲蚀、环向裂纹、焊缝错边、焊接缺陷、疲劳裂纹等缺陷。最新的利用磁致伸缩换能器的超声导波检测已能应用于非铁磁性材料和非金属材料，除了管道检测还能用于棒材、钢索、电缆以及板盘件的检测。超声导波检测的优点是能传播长距离而衰减很小，在一个位置固定脉冲回波列阵就可一次性对管壁进行长距离大范围的100%快速检测（100%覆盖管道壁厚），检测过程简单，不需要耦合剂，工作温度可达到零下40摄氏度到938摄氏度的高温范围，只需要剥离一小块防腐层以放置探头环即可进行检测，特别是对于地下埋管不开挖状态下的长距离检测更具有独特的优势。下图示出管道腐蚀的常规检测与长距离超声导波检测的方法原理示意图。常规差评声波检测是在经过表面清理的管道外面逐点扫查或抽检进行超声测厚，而超声导波检测是以探头环位置发射低频导波沿管线向远处传播，甚至在保温层下面传播，一次就能在一定范围内100%覆盖长距离的管壁进行测量，反射回波经探头被仪器接收，并以此评价管道的腐蚀状况，架设在一个探头位置的探头列阵可向两侧长距离的发射导波和接收回波信号，从而可对探头套环两侧的长距离管壁作100%的检测，从而达到更长的检测距离，目前已经能用应用于直径1.5~80英寸的管道现场检测，理想状态下可以沿管壁单方向传播最长达200米。图1 常规超声波检测与长距离超声导波检测超声导波检测时，若管道内存在特大面积腐蚀或严重腐蚀会造成信号衰减而影响一测检测的有效距离，如果存在多重缺陷时还会产生叠加效应；超声导波检测技术采用的是低频超声波，无法发现总横截面损失量没有超过检测灵敏度的细小裂纹、纵向缺陷、小而孤立的腐蚀坑或腐蚀穿孔；超声导波检测需要通过实验选择最佳频率，需要采用模拟管壁减薄的对比试验管；检测中通常使用法兰、焊缝回波作基准，受焊缝余高不均匀而影响评价的准确程度；超声导波的有效检测距离除了与导波的频率、模式有关外，还与例如埋地管的沥青防腐绝缘层、埋地深度、周围土壤的压紧程度及土壤特性，或管道保温层及管道本身的腐蚀情况与程度等相关；超声导波一次检测距离段不宜有过多弯头（一般不宜超过2~3个弯头，且适合曲率半径大于管道直径3倍的弯头）；对于有多种形貌特征的管段，例如在简短的区段内有多个T字头，就不可能进行可靠的检验；超声波的最小可检缺陷、检测范围随管子状态而异；超声导波监测数据的解释需要有训练有素、

超声导波在铁轨故障检测方面的应

超声导波在铁轨故障检测方面的应用 ?摘要：作者提供了他们在实际运行和测试用铁路上进行的实验结果。给出的实验结果频率稳定在40 到80kHz 这个超声导波的范围内。作者也给出了包括铁轨和一系列波长漂移的离散方程式解的理论结果。不接触气介式电磁声传感器（EMATS被作为铁路发出的声音能量的接收器。提出了应用气介式传感器来测绘铁轨辐射图像的实验结果。讨论了应用EMATs切割铁轨用以模拟铁轨故障横截面的技术。本文结尾总结了作者从他们的工作中所得出的结论。 1、简介：本论文旨于激发对超声导波可能在完善检测铁轨故障方面提供有效帮助的可能性的讨论。本文不在任何角度上提供或评测铁轨检测的方法，而是出于认识到世界铁路网的正常运行是基于铁轨结构的完整性。铁轨结构的完整性综合了使用年限、压力疲劳程度、制造缺陷、腐蚀等一系列因素。这些因素一直伴随着我们，也随着时间的累积变得更为显著。在某个时间点上，之前提到的平时不被注意的因素中，有些将会使部分铁轨路段成为不可预测的危险的‘定时炸弹' 。虽然铁轨检测是常规性的进行，但不代表他们能满足铁路运营者所需的可信性和经济性。理论上我们将现如今应用的方法成为‘超声波体波'方法。这种方法的缺陷与他们有限的覆盖率、超声波稀薄化的特点等一系列因素相关。对于被覆盖遮挡的表面故障，现如今的方法将完全不起作用。而超声导波不同之处在于，它可以在铁轨中传播极远距离，可达2130 米，同时可穿透铁轨的整个体积。在本文中，我们将讨论基于在实际运行和测试用铁路上进行的导波实验的发现。所用设施包括了交通科技中心（TTQ、Pueblo公司、Bay Area Rapid Tran sit （BART公司测试轨道，Hayward 公司和Nittany and Bald Eagle Railroad （N and BE RR）（一段实际运行的短线铁路）。我们希望我们的讨论可以激发更多对超声导波可能在完善检测铁轨故障方面提供有效帮助的可能性的讨论。

超声波检测工艺规程(DOC 148页)

超声波检测工艺规程

1 超声检测通用工艺规程 2 承压设备用钢板超声检测专用工艺 3 承压设备用锻件超声检测专用工艺 4 承压设备用奥氏体钢超声检测专用工艺 5 承压设备用无缝钢管超声检测专用工艺 6 承压设备用复合钢板超声检测专用工艺 7 承压设备对接焊接接头超声检测专用工艺 8 承压设备T型焊接接头超声检测专用工艺 9 钢制承压设备管子和管道环向对接焊接接头超声检测专用 10 承压设备用钢螺栓坯件超声检测专用工艺 11 在用承压设备超声检测专用工艺 12 超声测厚检测通用工艺 13 模拟式超声检测仪操作规程 14 数字式超声检测仪操作规程 15超声波探伤仪系统自校规程 16 超声测厚仪操作规程

1 超声检测通用工艺规程 1.1 范围 1.1.1 本工艺规定了承压设备采用A型脉冲反射式超声波探伤仪检测工件缺陷的超声检测方法。 1.1.2 本工艺适用于金属材料制承压设备用原材料、零部件和焊接接头的超声检测，也适用于金属材料制在用承压设备的超声检测。 1.2 引用标准 1.2.1 GB150-98《钢制压力容器》。 1.2.2劳部发[1996]276号《蒸汽锅炉安全技术监察规程》。 1.2.3 JB/T4730-2005《承压设备无损检

测》 1.3 一般要求 1.3.1 检测人员（1）凡从事超声波检测的人员，必须经过国家劳动部门考核，取得各级资格的人员是能从事与其资格相适应的工作。（2）检测人员必须掌握仪器的综合性能，并能独立进行检测。（3）检测人员必须熟悉超声波检测有关标准，能按标准要求选择适当方法校正仪器，并能进行熟练的检测操作。（4）检测人员应能根据被检工件的材质、规格、加工工艺过程、材料曲率等，预计缺陷可能产生的部位和类型，并能进行正确的定位和定量。

导波检测

高频导波检测介绍一、检测原理导波是超声波的一类特殊应用，主要利用波长与声波角度、工件厚度的特殊关系，由多个不同类型的波组成波群，此波群中包括爬波、纵波、横波等，以及各波形在工件表面反射时相互转换所产生的变型波。爬波系超声波以纵波临界角入射时所产生的一种波式，或称之为沿着次表面行进的纵波，不受表面污垢或耦合剂的影响。单就爬波而言，无法满足无应力表面之边界条件，换言之，必同时存在其它的波式始能满足边界条件，因此当爬波前进时，会连续泄漏能量转换为横波，此称为头波。图1 探头在临界角时所产生的爬波和头波示意图，由限定尺寸的探头所产生。 (C)为爬波，(H)为头波，(P)为纵波，(S)为横波由图1可以看到，导波波群中包括有爬波、头波、纵波、横波等多种型式的波形，由于头波和爬波的伴生关系，二者在工件内部共同存在。由发射探头所送出之声波脉冲引起爬波之生成，爬波遂沿着表面前进，同时沿途泄漏出能量转换成头波；接收端接收到一连串的脉冲信号。图2 导波信号中所包含的信号如图2所示，第一个信号系由原始爬波直接到达接收端，紧接着的信号是头波经过一个跨距后续以爬波的形式到达接收端，接下来是头波经过两个跨距后续以爬波的形式到达接收端，依序得到各个信号；对于信号群前面部份出现较密集的现象所提出的解释是，因探头除了产生爬波之外，亦含有其它的波型式，这些波型式复合在爬波的信号之中。第一次爬波/头波叠加在一起仍一般相当微弱，然而显得大的波大多是直接到达接收探头，在信号的前半部分第一次爬波/头波与第一次少数头波/爬波叠加，信号的峰值比较紧密(图2)。由于头波是非扩散的波阵面，因此头波传播时衰减比较小在信号的

超声波检测工艺规程

超声波检测工艺规程 IMB standardization office【IMB 5AB- IMBK 08- IMB 2C】

超声波检测工艺规程 1适用范围本工艺适用于板厚为6-250mm的板材、碳素钢和低合金钢锻件、母材壁厚8-400mm 的全焊透熔化焊对接焊缝及壁厚大于等于4mm，管径为57-1200mm碳素钢和低合金石油天然气长输、集输和其他油气管道环向对接焊缝、钢质储罐对接焊缝的超声波检测等。本工艺规定了使用A型脉冲反射式超声波探伤仪进行检测过程中，对受检设备做出准确判定应遵循的一般程序和要求。引用标准 JB4730/T-2005《承压设备无损检测》 SY/T4109-2005《石油天然气钢质管道无损检测》 GB11345-89《钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果的分级》 JB/T9214-1999《A型脉冲反射式超声探伤系统测试方法》 JB/T10062-1999《超声探伤用探头性能测试方法》 GB50128-2005《立式圆筒形钢制焊接储罐施工及验收规范》 2对检测人员的要求从事超声波检测人员必须经过培训，持证上岗。只有取得质量技术监督部门颁发的超声波检测技术等级证书的人，方可独立从事与该等级相应的超声波检测工作。检测人员应具有良好的身体素质，其校正视力不得低于，并每年检查一次。检测人员应严格执行《检测作业安全防护指导书》和其它安全防护规定，确保安全生产。

3检测程序根据工程特点和本工艺编制具体的《无损检测技术方案》。受检设备经外观检查合格后，由现场监理或检验员开据《无损检测指令》或《无损检测委托单》到检测中心。检测人员按指令或委托单要求进行检测准备，技术人员根据实际情况编制《探伤工艺卡》。检测人员按《超声波探伤仪调试作业指导书》等工艺文件进行设备调试。外观检查合格后，施加耦合剂，实施检测，做好《超声波检测记录》。根据检测结果和委托单，填写相应的回执单或合格通知单。若有返修，还应出据《返修通知单》，标明返修位置等。将回执单和返修通知单递交监理或检验员，同时对受检设备进行检验和试验状态标识。返修后，按要求重新进行检测。在检测过程中应有Ⅱ或Ⅲ级人员在现场。所有的检测工作完成后，由具有超声波Ⅱ或Ⅲ级人员出据《超声波检测报告》，由技术负责人或其授权人审核。 4探伤仪、探头、试块和系统性能的一般要求探伤仪采用A型脉冲反射式探伤仪，工作频率范围为，仪器至少在荧光屏满刻度80％范围内呈线性显示。探伤仪应具有80dB以上的连续可调衰减器，步进级每档不大于2dB，其精度为任意相邻12dB误差在±1dB以内，最大累计误差不超过1dB，水平线性误差不超过1％，垂直线性误差不超过5％。探头晶片有效面积一般不应超过500mm2,且任一边长不应大于25mm。单斜探头声束轴线水平偏离角不应大于2o，主声束垂直方向不应有明显的双峰。探伤仪和探头的系统性能

基于超声导波的结构健康状态无损检测及在线监测

基于超声导波的结构健康状态无损检测及在线监测 2014-09-02 09:17:51 来源:eefocus 关键字：PCI-9846高速数字化仪超声波检测应用领域：基于超声导波的结构材料损伤快速无损检测及损伤在线监测应用。挑战：目前广泛应用的超声波检测技术大多基于超声体波，由于超声体波的传播特点，需要对结构进行逐点检测，因此存在检测效率低，成本高等缺点；同时逐点扫描的检测方式也限制了其在结构健康监测领域的应用。超声导波是体波在结构界面反射叠加形成的沿结构界面传播的应力波。超声导波相对于体波具有衰减小，传播距离长的特点，可实现对形状规则的大结构件的快速无损检测；并且具有在线应用潜力，可作为结构健康在线监测的技术手段。但是超声导波相对于体波更加复杂，主要表现为两方面：一方面为导波的多模态特性，即同一频率下同时存在有多种导波模态；另一方面为频散特性，即同一模态导波在不同频率下的传播速度不同。超声导波的复杂性对检测平台和检测方法提出了更高的要求。解决方案：超声导波检测方法为主动检测，包括信号的激发的和接收。针对导波的多模态的特性，拟采用单一模态导波作为检测信号，因此需要在检测平台从信号激发和接收两方面抑制其他模态。主要通过传感器尺寸，信号激发频率，优化匹配实现单一导波模态激发。为了实现对被检对象的快速检测，根据雷达原理发展了适用于超声导波的相控阵列及信号处理算法，以此实现对材料损伤的快速成像检测。 1 应用背景随着当前对大型设备结构安全性的日益关注，无损检测技术已成为现代结构设备制造和使用过程中必不可少的检测手段之一, 广泛应用于各个领域，如航空航天领域、电力生产领域、石化输运加工领域等。这些领域的设备结构通常处于较恶劣的工作条件，容易发生磨损、腐蚀、疲劳、蠕变等损伤，进而造成结构内部产生缺陷，危害结构安全性。因此对这些设备结构进行实时监测和诊断成为无损检测技术应用中的一个重要方面。目前工业界常用的五大无损检测方式包括：渗透检测，磁粉检测，涡流检测，超声波检测，射线检测。在这五种检测方式中，超声波检测由于适用范围广（既可检测金属，也可检测非

管道超声导波检测专用探头的研制

第18卷　第4期2003年12月实　验　力　学 JOU RNAL O F EXPER I M EN TAL M ECHAN I CS V o l.18　N o.4 D ec.2003 　文章编号:100124888(2003)0420500206 管道超声导波检测专用探头的研制Ξ 何存富,于海群,吴斌 (北京工业大学机电学院,北京100022) 摘要:结合常规超声探头的研制技术,根据检测对象管道的特殊性,从敏感元件、背衬材料、保护层以及外型等各方面详细介绍了一种管道超声导波检测专用探头的研制过程;利用这种探头分别在板和管中进行了激励接收超声导波的实验,结果表明,这种探头能够激励接收超声导波. 关键词:管道检测;超声导波;探头;长度伸缩型压电陶瓷中图分类号:O348 文献标识码:A 1　引言目前比较常用的管道检测技术,如涡流、漏磁检测等,都有其本身无法克服的缺点,像检测速度慢、需要剥离管道外包层、不能在线检测等.而超声导波技术正是因为能够弥补这些不足而成为管道检测的一种新兴和前沿的发展方向.它具有传播距离远、检测范围大,检测效率高、不需要剥离外包层、可以进行在线检测等优点.目前国外对超声导波检测理论的研究比较深入,并且已经研制出专用探头和专用仪器以便对管道进行检测.如文献[1]和文献[2]都对超声导波的理论及其实际应用进行了比较深入的研究.但是正因为它是一个新的发展方向,管道超声导波检测技术还不是太完善,在国内目前还没有用于管道超声导波检测的专用探头及仪器.在实验室,比较常用的方法是用胶将压电陶瓷片直接粘贴在管道表面来激励和接收超声导波信号,这将导致压电陶瓷片得不到重复使用,不但造成了资源的浪费,而且对所接收到的信号产生影响,给信号的提取以及分析都造成了很大的不便.为了解决此问题,本文研制了一种专用探头,使其与管道之间采用干耦合来对管道进行检测.目前,用于管道超声导波检测的专用探头已基本研制成功,并在实验室中进行了用于管道检测的初步实验,取得了比较理想的结果.实验结果表明所研制的探头可以代替粘贴在管道表面的压电陶瓷片用于在管道中激励和 Ξ收稿日期:2002207208;修订日期:2003205219 基金项目:国家自然科学基金、北京市自然科学基金重点项目、教育部骨干教师资助计划、北京市教委科技合同项目资助项目作者简介:何存富(1938-),男,博士,教授.近年来一直从事实验固体力学、无损检测、测试技术等方面的研究工作.