相控阵超声新技术在电站设备无损检测中的实践思路探索(正式版)
超声相控阵技术在无损检测领域的应用
– 应用范围小：常规超声只能对几何形状简单的工件进行检测，对诸如 角焊缝、搭接焊缝等复杂的结构检测时，几何反射信号会干扰操作人 员对检测结果判断的准确性。
•传统无损检测技术的局限性
射线检测（RT）的局限性（1）：
– 安全性低：射线对人体有伤害，化学药剂对环境有污染；
– 检测速度慢：射线检测需要经过拍片、洗片和评片等多道程序，检测 效率低。另外，射线检测时需要清场，影响其他部门的作业；
– 缺陷检出率弱：射线只对体积型缺陷（如气孔）敏感，而对于对黑度 影响不大但危害性严重的面状缺陷（如未熔合、裂纹等）的检出率很 低；
– 缺陷定量能力差：射线仅能确定缺陷的长度，而不能确定缺陷的埋藏 深度和自身高度；
•波束聚焦
• 波束聚焦是通过软件控制 每一个晶片的触发时间使波 前在指定的位置进行叠加实 现的。焦点尺寸取决于所用 晶片的大小和数量。
•Focussed to cross at this point
•相控阵脉冲发射/接收
•相控阵三维视图
•VC-TOP(C) VIEW
•Index axis •Index axis
•Scan axis
•Scan axis
•Usound axis
•Index axis
•Usound axis
•VC-SIDE(B) VIEW
•Scan axis
•VC-END(D) VIEW
•超声相控阵技术典型应用
•焊缝检测-线性扫查
•焊缝检测-扇形扫查
•
•全自动超声相控阵焊缝检测
•T型焊缝扫查
厂、哈动力 –船泊：江南造船厂、渤海船舶重工、中国船舶工艺研究所 –兵工：江麓机械厂、重庆铁马、山西柴油机厂 –电力：华北电科院、河北电科院、江苏电科院、浙江电科院、东
全聚焦相控阵超声检测技术在核电站的应用展望
全聚焦相控阵超声检测技术在核电站的应用展望相控阵超声检测技术是一种利用压电晶体阵列发射和接收超声波，通过计算机实时处理和显示的一种非破坏性探伤技术。
相比传统的超声探伤技术，全聚焦相控阵超声检测技术具有更高的分辨率和灵敏度，能够实现对较大范围内的物体进行全方位的检测。
在核电站中，全聚焦相控阵超声检测技术有着广阔的应用前景。
全聚焦相控阵超声检测技术能够用于核电站中重要设备的检测。
核电站中的核反应堆、蒸汽发生器等重要设备是核电站安全运行的关键，因此对其进行定期的检测和监测十分重要。
全聚焦相控阵超声检测技术能够实现对这些设备进行全方位、高分辨率的检测，能够及时发现潜在的缺陷和问题，有助于预防事故的发生。
全聚焦相控阵超声检测技术能够用于核电站中管道和容器的检测。
核电站中的管道和容器是重要的能源传输和储存设备，其安全性和完整性对核电站的运行至关重要。
全聚焦相控阵超声检测技术通过发射和接收超声波，可以全面检测管道和容器的内壁和外壁，能够提前发现管壁腐蚀、疲劳裂纹等缺陷，及时采取维修和更换措施，确保设备的安全运行。
全聚焦相控阵超声检测技术还可以用于核电站中排气系统的检测。
核电站的排气系统用于排放核电站产生的废气，如未能及时发现和处理可能导致辐射泄漏，对环境和人员造成严重威胁。
全聚焦相控阵超声检测技术结合适当的探头设计，能够实现对排气系统内部的管道、接口和阀门进行全方位、高分辨率的检测，及时发现并修复可能的问题。
全聚焦相控阵超声检测技术还可以应用于核电站中的金属材料的检测。
核电站中使用的金属材料在长期运行过程中容易产生疲劳裂纹、应力腐蚀等缺陷，而这些缺陷可能会导致设备的失效。
通过全聚焦相控阵超声检测技术，可以实现对金属材料的快速、准确的缺陷检测，为设备的可靠运行提供保障。
全聚焦相控阵超声检测技术在核电站中有着广泛的应用前景。
它能够用于重要设备的检测、管道和容器的检测、排气系统的检测以及金属材料的检测等方面，为核电站的安全运行提供了强有力的支持。
相控阵超声技术在电站设备无损检测中实践思路探索
相控阵超声技术在电站设备无损检测中实践思路探索1. 引言无损检测是指在不损伤被检测物体的情况下，利用各种无损检测方法对物体进行检测，以发现物体内部的缺陷、病害或异常情况。
在电站设备的无损检测中，相控阵超声技术具有重要的应用价值。
本文将探索相控阵超声技术在电站设备无损检测中的实践思路。
2. 相控阵超声技术简介相控阵超声技术是一种利用多个超声传感器阵列进行检测和成像的技术。
相比传统的单一探头，相控阵技术可以更全面、更快速地获取被测物体的内部信息，具有以下几个特点：•高精度和高分辨率：相控阵技术可以通过调整超声波传感器的发射和接收时间差来形成波束，从而实现对被测物体的精确成像和定位。
•多通道采集：相控阵技术可以同时采集多个传感器的信号，提高检测效率和准确性。
•实时成像：相控阵技术可以实时显示被检测物体的内部结构和缺陷情况，便于工程师及时判断和处理。
3. 相控阵超声技术在电站设备无损检测中的应用案例3.1 发电机转子检测发电机转子是电站设备中重要的部件之一，其正常运行对电站的稳定运行至关重要。
然而，由于长期工作和环境因素的影响，发电机转子可能出现疲劳裂纹等缺陷，而这些缺陷的及时发现对于延长转子的使用寿命至关重要。
相控阵超声技术可以通过在发电机转子表面布置多个传感器，实时监测转子的内部结构和缺陷情况。
通过调整超声波的发射和接收时间差，可以获得转子内部的详细图像，并对可能存在的缺陷进行分析和评估。
这样的方法可以有效地检测出转子中的疲劳裂纹等缺陷，并提前采取必要的维修措施，保证发电机转子的正常运行。
3.2 锅炉管道监测锅炉是电站中能源转换设备的重要组成部分，其安全和高效运行对于电站的运营至关重要。
然而，锅炉管道由于长期高温高压运行，容易受到腐蚀、磨损和疲劳等问题的影响，从而影响锅炉的正常工作。
相控阵超声技术可以应用于锅炉管道的无损检测中。
通过在管道表面安装多个超声传感器，可以实时监测管道内部的腐蚀、磨损和裂纹等缺陷。
全聚焦相控阵超声检测技术在核电站的应用展望
全聚焦相控阵超声检测技术在核电站的应用展望一、全聚焦相控阵超声检测技术的基本原理全聚焦相控阵超声检测技术是指利用多个发射和接收元件构成的一组相控阵，在特定的时间序列发射超声波，通过对接收到的超声信号的处理，实现对待测目标的成像和检测。
相比传统的超声检测技术，全聚焦相控阵超声检测技术具有以下几个优点：1.高分辨率：全聚焦相控阵超声检测技术可以通过改变波束的聚焦位置和角度，实现对待测目标的高分辨率成像，可以清晰地显示出目标的内部结构和缺陷。
2.多角度检测：相控阵超声检测技术可以通过改变检测角度，获取目标的多角度超声数据，可以更全面地了解目标的情况，提高检测的可靠性和准确性。
3.实时成像：全聚焦相控阵超声检测技术可以实现对待测目标的实时成像，无需对目标进行停留扫描，可以大大提高检测效率。
在核电站中，全聚焦相控阵超声检测技术已经开始得到应用，并取得了一定的成果。
具体应用包括但不限于以下几个方面：1.核电站设备的缺陷检测：核电站中的设备经常处于高温、高压、强辐射等恶劣环境下工作，存在着各种各样的缺陷问题。
通过全聚焦相控阵超声检测技术，可以对设备的各个部位进行全面的、高精度的检测，及时发现并排除潜在的安全隐患。
2.管道和容器的检测：核电站中存在大量的管道和容器，这些设备在长期的运行过程中会受到各种因素的影响，可能会出现腐蚀、疲劳、裂纹等问题。
通过全聚焦相控阵超声检测技术，可以对管道和容器的内部和外部进行全面的检测，及时发现问题并进行修复，确保设备的安全运行。
3.核电站建筑结构的检测：除了设备的检测，核电站建筑结构的安全也是非常重要的。
全聚焦相控阵超声检测技术可以对建筑结构进行全面的、高精度的检测，发现可能存在的损伤和缺陷，保障核电站的安全运行。
1.提高检测精度和灵敏度：核电站设备和建筑结构的安全问题关系到人们的生命财产安全，因此对于检测精度和灵敏度的要求非常高。
未来，全聚焦相控阵超声检测技术需要进一步提高其检测精度和灵敏度，以满足核电站安全检测的需求。
全聚焦相控阵超声检测技术在核电站的应用展望
全聚焦相控阵超声检测技术在核电站的应用展望全聚焦相控阵超声检测技术是近年来在超声波检测领域中得到广泛应用的一种先进技术。
它利用多通道超声阵列探头，通过对声波的发射和接收，结合计算机的信号处理和图像重建技术，实现对被测对象的快速、精确的检测和成像。
在核电站这种对安全性要求极高的环境下，全聚焦相控阵超声检测技术的应用展望十分广泛。
本文将就全聚焦相控阵超声检测技术在核电站的应用进行展望和分析。
一、核电站的安全隐患及需求核电站是利用核能发电的重要设施，其安全性一直备受关注。
在核电站运行中，设备的安全运行状态一直是工作人员关注的重点。
由于设备长期暴露在高温、高压和放射性环境中，设备的磨损、腐蚀及疲劳裂纹等问题成为核电站设备安全的主要隐患。
为了确保核电站设备的安全运行，需要对设备进行定期检测和监测，及时发现并排除潜在的安全隐患。
传统的核电站设备检测方式主要依靠人工目视检测和常规超声检测。
人工目视检测受到环境限制，无法对设备内部进行全面的检测；而常规超声检测由于其成像质量和分辨率受限，也难以满足对核电站设备精细化和全面化的检测需求。
迫切需要一种能够在复杂环境下实现对核电站设备快速、精确、全面检测的新型技术。
二、全聚焦相控阵超声检测技术优势1. 多通道：全聚焦相控阵超声检测技术通过多通道的超声阵列探头对被测对象进行多个角度的发射和接收，能够实现对被测对象的全方位、全角度的检测。
2. 高灵敏度：全聚焦相控阵超声检测技术通过对接收到的超声信号进行精确的时差和幅度补偿，能够有效提高信号的灵敏度，实现对小尺寸缺陷的有效检测。
3. 高分辨率：全聚焦相控阵超声检测技术利用计算机的信号处理和图像重建技术，能够实现对被测对象的高分辨率成像，清晰显示缺陷的位置、形状和尺寸。
5. 快速成像：全聚焦相控阵超声检测技术能够实现对被测对象的快速成像，大大缩短了检测时间，提高了工作效率。
全聚焦相控阵超声检测技术具备在核电站设备检测中取代传统超声检测技术的潜力。
超声波相控阵技术在特种设备无损检测中的应用研究
超声波相控阵技术在特种设备无损检测中的应用研究摘要：随着科学技术的发展，我国的超声波相控阵技术有了很大进展，并在特种设备无损检测中得到了广泛的应用。
压力管道焊接施工结束后，为保障管道的焊接质量，需按照有关规范及设计文件要求对焊接接头进行检测。
GB/T20801.5—2020《压力管道规范工业管道第5部分：检验与试验》规定中，一般对于管道壁厚小于或等于30mm的均采取射线检测。
本文首先分析了超声波相控阵技术在特种设备无损检测中的应用，其次探讨了检测代替方案，以供参考。
关键词：超声波相控阵；探头；声束引言近年来，相控阵超声检测技术是发展较为迅速的一项无损检测新技术，随着能源行业关于焊缝相控阵超声检测标准的颁布实施，应用范围也越来越广泛，在高铁构架、钢轨、风机塔筒、压力容器腐蚀损伤、输变电设备、石油及天然气输送管道等检测中均有应用。
1超声波相控阵技术在特种设备无损检测中的应用1.1图像增强算法超声波是穿透性强的高频声波，能够穿透常见的水泥、混凝土材料，遇到材质差别的界面时，将发生透射、反射等。
当混凝土内部存在多种材料界面时，超声波传播会发生多次反射，直至能量全部消耗。
为增加超声波在混凝土内部的传播距离，超声波相控阵技术进行多批次超声波发射与接收，通过合成孔径聚焦技术将较微弱的反射信号进行叠加增强，提高有效检测深度。
当采用该设备时，通过合成孔径聚焦的图像中有效信息多为孤立点，难为混凝土内部缺陷诊断提供直观有用的信息。
为增强图像中的有效信息，本文引入图像形态学方法进行超声波成像处理，基本操作包括膨胀、腐蚀。
膨胀操作是在结构元素确定的邻域块中选取图像值与结构元素值之和的最大值，可增加高亮度像素点周围的亮度。
在超声波检测图像中，高亮度像素点通常对应钢筋、孔洞等，高亮度像素点分布密度较小时，膨胀操作可将成团但不连续的高亮度点连接成片。
腐蚀是膨胀的逆操作，可避免膨胀扩大过程对周围区域产生影响。
腐蚀操作是在结构元素确定的范围中，选取图像值与结构元素值差值的最小值。
使用超声相控阵技术的无损检测方法与技巧
使用超声相控阵技术的无损检测方法与技巧超声相控阵技术是一种常用于无损检测的技术，它通过使用一组探头向待测物体发射超声波，并接收其反射波，从而获取物体内部的信息。
相比传统的单点检测技术，超声相控阵技术具有更高的分辨率、更广的探测范围和更强的穿透力。
本文将介绍使用超声相控阵技术进行无损检测的方法和技巧。
首先，准备工作是使用超声相控阵技术进行无损检测的关键。
需要选取合适的探头和超声仪器。
探头的选择应根据待测物体的尺寸、形状和材料选择合适的频率、探头尺寸和探头阵列形式。
超声仪器的性能也需要符合要求，包括信号发射和接收的灵敏度、增益、滤波器和数据处理能力等。
其次，进行检测前需要进行合适的准备工作。
首先要对待测物体进行表面清洁，以保证超声波能够有效传播和反射。
其次要选择合适的耦合介质，将探头与待测物体保持良好的接触。
对于粗糙表面的物体，可以使用凝胶或液体耦合剂，而对于平滑表面的物体，可以尝试使用接触探头。
在实际检测过程中，需要注意一些技巧以提高检测的准确性和效率。
首先，要选择合适的扫查模式，可以根据实际需求选择直线扫查、螺旋扫查或网格扫查等。
其次，要根据待测物体的不同部位和表面形态进行特定的检测调节，例如调整传感器的入射角度和倾斜角度，以最大限度地获取有用的信息。
此外，在数据处理方面也有一些技巧可以加以应用。
首先是信号增强技术，可以通过滤波、均衡和增益调节等方式，提高信号质量。
其次是多角度检测技术，通过改变入射角度和探头位置，获取多个角度的数据，从而提高检测精度。
最后是图像重建技术，通过将多个数据进行整合和处理，生成更清晰、更具信息量的图像或曲线。
需要注意的是，在使用超声相控阵技术进行无损检测时，也存在一些潜在的问题和限制。
首先是探头的选择较为复杂，需要根据具体情况进行合理选择。
其次是背景噪声和杂散信号可能干扰检测结果，需要进行相应的滤波和处理。
此外，超声相控阵技术对于复杂结构和多层材料的检测可能存在一定的困难，需要结合其他技术进行辅助。
全聚焦相控阵超声检测技术在核电站的应用展望
全聚焦相控阵超声检测技术在核电站的应用展望
全聚焦相控阵超声检测技术是一种新型的无损检测技术，具有高分辨率、高信噪比、高可靠性等优点，广泛应用于航天、汽车、船舶、建筑等领域。
在核电站中，全聚焦相控阵超声检测技术也有着广泛的应用前景。
首先，在核电站中，全聚焦相控阵超声检测技术可以应用于机械设备的检测。
核电站中的机械设备是十分复杂的，但是其正常运行对于核电站的安全运营至关重要。
采用全聚焦相控阵超声检测技术可以在机械设备运行中实时监测机械设备的状态，及时发现并排除各种潜在隐患，保障核电站的安全运营。
其次，全聚焦相控阵超声检测技术还可以应用于核电站建筑结构的检测。
核电站建筑结构需要承受巨大的载荷和辐射等复杂环境，而且其可靠性和安全性极为重要。
采用全聚焦相控阵超声检测技术可以对建筑结构进行实时、高效的检测，及时发现结构的裂缝、锈蚀等损伤情况，并进行预防和修复，确保建筑结构的安全和可靠性。
综上所述，全聚焦相控阵超声检测技术在核电站中应用具有广泛的前景。
通过应用全聚焦相控阵超声检测技术，可以实现核电站各种设备、结构和部件的快速、高效、准确的检测，发现并排除潜在隐患，确保核电站的安全可靠运行，这对于保障人民群众的生命财产安全具有非常重要的意义。
因此，全聚焦相控阵超声检测技术在核电站中的应用前景非常广阔，值得进一步深入研究和探索。
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相控阵超声新技术在电站设备无损检测中的实践思路探索(正式版)
相控阵超声新技术在电站设备无损
检测中的实践思路探索(正式版)
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超声相控阵检测技术20世纪60年代就已经出
现，被应用于医疗领域。
但是由于固体中波动传播复
杂性、系统复杂性和成本费用高等因素存在，限制了
超声相控阵检测技术在无损检测中的运用。
而电子技
术和计算机技术以及压电复合材料等高新技术被广泛
综合应用，促进了超声相控阵技术发展，并且渐渐应
用到工业无损检测中。
现代技术飞速发展，带动了很多高新技术在超声
相控阵技术中被综合应用，从而降低了相控阵系统复
杂性与制作费用[1]。
而且相控阵技术具有比传统超声波检测更加明显的优势，使得超声相控阵检测技术被广泛应用于工业无损检测领域，并且日渐得到人们重视，迎来了很大的发展空间。
超声相控阵检测技术
超声相控阵检测技术建立在惠更斯原理上，其探头由许多个晶片组成。
要应用时，则需要按照相关规则以及时序激活探头中一组或全部晶片，其中相控阵仪器的控制能力与检测需要决定着晶片激活数量。
晶片被激活后，发出的超声波即为次波。
每一个晶片的次波会彼此干涉，形成新波阵面并传播开来，从而形成超声波束检测工件。
无损检测技术
无损检测就是在不损坏被检测设备的基础上，根据物理特性将被检对象的内外部缺陷的位置、形状、
大小以及扩展趋势的一种现代化检测技术。
以往，无损检测的应用具有宏观不连续性，几乎只是对使用过一段时间的结构件进行检测。
而后来的事实证明，无损检测适合应用在材料生产以及应用的所有过程中，可以被广泛推广。
而常用的无损检测方法存在5种，即为射线检测、磁粉检测、渗透检测、涡流检测和超声检测。
超声相控阵无损检测技术基本原理与特点
相控阵超声无损检测与传统超声无损检测技术不同，其基本原理为相位控制，包括发射和接收两个部分。
其中发射部分是指可将电子技术应用在阵元的发射相位与超声强度的调整方面，使得声束发生偏转与聚焦。
可根据相关要求对焦点位置与聚焦方向进行动态自由调节，也就是将每个阵元中发射信号的相位进行调整，使得每个阵元在到达焦点时，其声束相位相
同，实现相控聚焦。
基于互易定理的相控阵接收时，回波到达每个阵元会存在相应时间差，而相控阵则会按照其时间差对各个阵元接收的信号实行延时补偿。
然后再将声束合成，使得待定位置上的回波信号叠加起来，达到增强的作用。
至于其他方向的回波信号会被减弱或者抵消。
各个阵元的相位和幅度控制以及声束的形成使得相控阵出现聚焦和变迹等多种效果，其检测技术最大的特点就是声束角度可控以及动态聚焦。
超声相控阵技术优势
与传统超声检测技术相比，超声相控阵技术更具灵活性，检测速度也较快，能够检测一些复杂结构件和盲区位置的缺陷。
超声相控阵技术并不需要更换探头，其探头尺寸也更小，可以对聚焦长度和聚焦尺寸
以及声束方向进行优化控制，其分辨力和信噪比以及缺陷检出率作用十分显著。
另外，超声相控阵技术可以通过控制局部晶片单元组合的声场，进行电子高速扫描，同时对试件高速、多方位以及多角度检测。
超声相控阵技术的检测结果非常直观，可以实时显示出来。
如果在扫查的过程中同时进行分析与评判，则可以对其进行打印以及存盘，将检测的结果永久保存下来。
超声相控阵检测技术在电站设备无损检测中的运用案例
超声相控阵检测技术在电站设备无损检测中被广泛应用，下面以电站锅炉无损检测新技术为例对其进行探讨。
电站锅炉是现代化发展过程中供电所必须的设备，随着科学技术的日益提高，不少检测技术被广泛
应用于电站锅炉的安全运行保障中。
其中无损检测技术应用很广泛，新型无损检测技术以及仪器的日渐普及成为了该技术更加广泛被应用的催化剂。
电站锅炉机组系统比较复杂，是综合性比较强的承压设备。
而该设备存在着很多方面的限制使得系统无法正常运行，比如高温、腐蚀和高压，让设备状态很不稳定，存在着泄露或者爆炸等不安全隐患。
要维持设备正常运行，就要对该设备的各方面工作进行对应调整，包括设计、制造、施工、安装和检查等。
因此可以为该设备营造出一个安全稳定的允许环境，充分发挥了无损检测技术的作用。
应用超声相控阵检测技术进行检测时，可以使得超声波束在设备某一位置处检测出不同几何形状，还可以使得其他相控阵探头取代不同角度普通探头。
在早期时，由于相控阵的系统结构形式比较复杂，而且
使用成本高，消耗多，限制了其在无损检测中的应用。
而随着科学技术的发展，超声相控阵检测技术不但越发成熟，而且渐渐被广泛应用于工业无损检测之中。
相控阵检测技术就经常应用于汽轮机叶片根部和涡轮圆盘的检测以及火车轮轴检测等等。
应用于锅炉检测的相控阵检测技术则比较少见，然而该技术对于电站锅炉的主要结构装置却具有重要检测效果。
根据电站锅炉的相关检测标准，要明确判定其内部是否存在裂纹，应该采用超声波对过热器和再热器出口箱等引入管孔桥部位进行探伤检查。
但也因为在引入之后的过热器管和再热器管相对比较集中，在常规超声波检测方法下，很难进行锯齿状移动，以致于检测技术控制运用的效果发挥不出来，为普通超声波检测操作带来了困难。
在运用相控阵技术的过程中，结合软件可以不断
调整换能器阵列所形成的波束角度与焦距等参数，使得不移动探头达到焊缝扫查要求。
除此之外，还可以提高电站锅炉集箱孔桥部位检测数据的准确性，以确保现场检测工作得到顺利有效开展。
相控阵技术同样逐渐普及到电站锅炉厚壁焊缝检测中。
在选择相控阵仪器与探头时，企业会投入比较多成本。
而采用相控阵设备要取代普通数字式超声仪对电站锅炉进行检验时，尚需一段时间。
在科学技术的推动下，先进的相控阵超声技术在无损检测领域里的运用更加广泛。
这不仅有利于保护电站锅炉的正常运行，也使得无损检测技术与以后电站设备运行技术的发展紧密相连，创造出理想的社会效益以及经济效益。
此处输入对应的公司或组织名字
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