相控阵超声检测系统应用于特种设备
超声波相控阵检测技术在特种设备焊缝检验中的应用探讨
超声波相控阵检测技术在特种设备焊缝检验中的应用探讨摘要：对于超声相控阵检测技术来说，其所具备的灵活性特征较为明显，而以往的检测方式因在此方面存在着明显的不足之处，所以已然渐渐被超声相控阵检测技术所替代。
在特种设备检验之中，若可积极运用于超声相控阵检测技术，那么则能够迅速了解到焊缝之中所产生的缺陷问题，保障最后的检验结果具备较高程度的精准性，所以十分有必要在特种设备检验之中运用于超声相控阵检测技术。
关键词：超声波相控阵检测技术；特种设备；焊缝检验引言无损检测方法是基于现代科学技术发展的检验技术方法，它在不损坏、不改变被检对象理化状态的情况下，对被检测对象的内部及表面进行高灵敏度和高可靠性的检查，以此来判定被检测对象的完整性、连续性和安全性。
超声波检测方法作为五大常规无损检测技术方法之一，是目前国内外应用最广泛、使用频率最高且发展较快的无损检测方法，与其他无损检测方法相比，超声波检测拥有较强的适用性、较好的穿透力，且设备较为便携、操作较为安全等优势。
一、超声相控阵检测技术应用优势超声相控是由多个压电晶体以一定的规律分布排列的，是超声探头晶片的组合，按照一定的顺序激发各个晶片，并有效控制发射超声束，使其能够聚集、偏转、扫描，并促进所有晶片的超声波能形成一个整体波阵面。
此外，还能够确定方向和大小、不连续的形状等，进而可以提供出比多个探头或单个探头系统更大的能力。
它在检测焊缝的过程中，会沿着焊缝长度，在处于平行的状态下进行直线扫查，还能全体积检测焊接接头。
再者，也可以从角度补偿、二次波显示两个层面开展检测，前者可以取代传统的DAC曲线方法，通过家督增益补偿对功能设置，而后者则采用二次波检测成像显示模式开展检测。
同时，在运用超声相控阵检测技术的过程中，利于达成多角度的检测目标，可提高特种设备检验的有效性以及可靠性。
而对于相关工作人员来说，也能够针对特种设备检验的具体需求来科学定制适合的探头，同时运用便携型的检测设备，对于特种设备的焊接实施扫查，如此则可获得更具精准性的数据或者是图片等，能够使得检测工作的开展更为便利。
金属结构焊缝超声波相控阵检测技术
金属结构焊缝超声波相控阵检测技术摘要：在金属结构项目开展的阶段焊缝问题一直以来是影响工程质量的关键，因此必须要掌握科学的技术，对焊缝的形式进行全面的了解，从而掌握焊缝的特征以便采取有效的措施进行处理。
因此，本文结合实际以超声波相控阵检测技术为例，对该技术在金属结构焊缝检测中的应用情况进行探讨，希望在本轮的论述后，能够给该领域的工作人员提供一些参考。
关键词：金属结构；焊缝检测；超声波；相控阵检测；技术应用引言工业超声检测中涉及到的超声波相控阵检测技术有着极为重要的现实价值，在当前的技术应用中得到了深层次地发展。
伴随着计算机电子技术的优化，这样的一种技术在行业内部获得了更多的认可。
因此对超声波相控阵检测技术的应用要点进行全面探讨，掌握技术的应用方法，对提高金属结构焊缝检测的水平有着重要帮助。
1金属结构T型焊缝特点1.1裂纹缺陷对于裂纹来说，主要针对的是金属原子结合过程中因破坏等不良的情况而在新界面产生的缝隙。
因裂纹产生的环境等的不同，又有着热裂纹和冷裂纹以及再热裂纹等的区别。
焊接处理的过程中，裂纹有着极为严重的危害，因此相关的处理务必要重点关注，以切实地保障焊接施工的稳定与高效。
1.2气孔缺陷此类情况多与焊接过程中未能有效处理熔池气体等有关，进而出现了空穴等的不良情况。
因此类情况的出现减少了焊缝的有效截面，这样条件下的焊接接头的质量即会因此下降，相关的处理也会受到不良的影响。
1.3夹渣缺陷此类情况主要针对的是焊接过后的熔渣，未熔的焊条等即这方面的情况有着很大的关系。
因这样的情况极易造成尖端应力集中的不良情况，相应的危害性极为突出，因此相关的处理应重点关注。
1.4未焊透缺陷此类情况主要与金属未熔化等有关，进而影响到了焊缝金属的有效处理。
这样的条件下，焊缝的机械结构强度即会随之下降，未焊透的缺口部位也会出现应力集中的不良情况。
因此类缺陷的危害性极大，因此应做好针对性的防控。
1.5未熔合缺陷此类情况主要与焊缝金属与母材金属的不良熔化等有关，因此应做好相应的优化，这样才能切实地保障相关处理的稳定与高效。
超声波相控阵无损检测技术在特种设备领域应用研究
超声波相控阵无损检测技术在特种设备领域应用研究摘要：特种设备是指用于生产、运输、储存、使用等特定场合的设备，如压力容器、锅炉、压力管道、起重机械等。
这些设备的安全运行对人们的生命财产安全具有重要的意义。
特种设备的无损检测技术是保障特种设备安全运行的关键技术之一。
本文将介绍超声波相控阵技术的基本原理、特点和应用，以期为特种设备无损检测技术的进一步发展提供参考。
关键词：超声波相控阵技术；特种设备；无损检测；相位；幅度引言：超声波检测技术是特种设备无损检测技术中最常用的一种技术。
它通过超声波的穿透、反射、衍射、散射等物理效应，检测目标对象内部的缺陷（比如裂纹、未熔合、夹渣等）。
然而，传统的超声波检测技术在应用中存在一些局限性，如分辨率低、检测速度慢等问题。
超声波相控阵技术是近年来发展起来的一种新型的超声波检测技术。
它通过控制多个超声波发射器和接收器的相位和幅度，实现对目标物体进行快速、准确的无损检测。
该技术具有分辨率高、信噪比高、检测速度快、适用性广、缺陷实时成像等优点，在特种设备无损检测中具有广泛的应用前景。
一、超声波相控阵技术的基本原理超声波相控阵技术是一种基于超声波相位调制原理的检测技术。
它利用多路超声发射器和接收器的阵列，通过控制每个发射器和接收器的相位和幅度，实现对目标物体的扫描和成像。
超声波相控阵技术的基本原理是利用超声波在不同介质中传播速度不同的特性。
当超声波从一个介质传播到另一个介质时，会发生反射、折射和散射等现象。
通过控制超声波发射器和接收器的相位和幅度，以灵活的声束偏转和聚焦能力实现缺陷的实时成像。
具体而言，超声波相控阵技术包括以下几个步骤：（一）发射器控制超声波相控阵技术中的发射器控制是实现波束控制和聚焦的关键步骤。
通过调节每个发射器的相位和幅度，可以控制超声波的传播方向和形状。
相位调节可以改变波束的传播方向，使其聚焦于目标物体的特定区域。
幅度调节可以控制超声波的能量分布，使波束的强度在聚焦区域最大，从而提高检测的灵敏度和精度。
超声相控阵检测技术的发展与在化工设备领域的应用
或是单晶聚焦探头。
但是无论哪种情况，超声场在介质中的传播均是轴向单一方向。
这样就限制了超声对不同方向缺陷的检出能力。
相控阵超声虽然仍属于脉冲反射法的范畴，但在声场特性、信号处理、生成图像、设备功能等方面，却与常规超声有很大不同。
最典型特征为，超声相控阵使用的探头是将若干个独立的压电晶片按照一定规律分布排列，组合成晶片阵列组合。
激发时，对激发各阵元的脉冲施加预先设定的延迟时间，根据惠更斯原理，每个晶片发射超声波形成的波前，经过相互干涉，形成了新的波阵面。
这样就能有效地控制声束的方向与形状，实现声束的扫描、偏转(图1)和聚焦(图2)。
基于计算机硬件和软件技术的进步，相控阵超声检测设备是一套性能先进的数字化仪器组合，包括设备主机、显示设备、相控阵超声探头等，能够记录检测过程的全部信号，并对信号进行处理，生成并显示运行得出的不同方向投影的图像。
图1 偏转声束的形成0 引言超声检测是检测技术的重要分支，经过近一个世纪的发展，它已经在国防建设、医疗卫生、工业生产及科学测量等领域发挥着重要的作用。
随着科技的发展，人们对超声检测的研究不断深化，超声相控阵技术得以面世并日益受到大家的重视。
1 超声相控阵检测的发展历史到了二十世纪60年代科学家提出实时扇扫的理念并率先用在了医学领域。
这是因为在医学领域，超声传播的介质一般都是人体组织，耦合良好，而且在这样的介质中传播，超声波入射角和声速非常接近，界面处的折射少有发生。
在这种情况下超声信号的分析就相对容易。
二十世纪80年代，相控阵开始应用于工业领域，这时整套设备系统还非常大，至少需要两人操作。
主要是应用在电站设备尤其是核电设备的检测上。
二十世纪90年代以来，电子技术和软件技术快速发展，使得高效率、低能耗的架构得以实现，相控阵技术愈加成熟，设备运算速度和便携性能大大提升。
又具备了高速便携的优点，从而使其在更多的领域得以应用。
2 超声相控阵检测的技术原理及特点2.1 超声相控阵检测的技术原理传统的超声检测是通过单晶片探头发射声束，在特殊条件下使用时为了减小盲区和提高检测分辨率，也会采用双晶探头超声相控阵检测技术的发展与 在化工设备领域的应用王天曜 刘文强 尚其铎(山东省安泰化工压力容器检验中心，山东 济南 250014)摘要：相控阵检测技术相对于常规的超声和射线检测具有无可比拟的优势，且已经在化工领域得到了广泛应用。
特种设备无损检测中超声波相控阵技术应用
特种设备无损检测中超声波相控阵技术应用发布时间：2022-07-16T01:05:23.850Z 来源：《当代电力文化》2022年3月第5期作者：王占鹏[导读] 超声波相控检测技术作为一种全新的无损检测技术，将其应用到特种设备检测的阶段中，能够提高检测效率，因此文章结合实际，在分析该技术理念的同时，对技术的应用要点进行探讨。
王占鹏国家电投集团青海黄河电力技术有限责任公司摘要：超声波相控检测技术作为一种全新的无损检测技术，将其应用到特种设备检测的阶段中，能够提高检测效率，因此文章结合实际，在分析该技术理念的同时，对技术的应用要点进行探讨。
关键词：特种设备；无损检测；超声波；相控阵技术1技术理念通过一系列检测工作可以分析得知:超声波相控阵法的运用特点一般都表现在波束环节，包含转换的角度以及中线点位置的聚集两方面。
在检测的过程中，主要是利用系统设备进行无损检测，能够了解被检测结果状态。
2特种设施性能测试中超声波相控阵技术应用2.1探头选择2.1.1晶片阵列所用到的晶片排列有很多种方式。
目前在特殊设施性能的检测环节，晶片阵型运用最多的便是线性。
通过一系列的检测工作，运用双线性的种类，符合设备的检测基本要求。
2.1.2频率最终检测的结果将会直接被设备操作频率的数值所影响，如果数值比较大，同样检测报告的灵活性以及展示影像的清晰度都会很高，从而便于后续的检测研究工作。
但是，当频率的数值变大时，所相关的衰退功效也会随之变高，进而影响检测工作的顺利进行。
通常来说，假如特种设施在进行监测时，将碳钢等材料作为检测指引方向，合适的概率数值范围在[2.5，5]MHz。
对于焊接表面比较薄的问题，检测频率数值可以调整到7.5MHz。
针对不锈钢质量的焊缝，检测探头概率数值范围可以调节到[1，2.5]MHz。
假如设备操作的频率数值比较高，会造成一系列的衰减现象，减少信号防干扰的检测能力，更有甚者会损坏检测环节的成效，没有办法顺利进行检测流程。
特种设备检测及监测技术
特种设备检测及监测技术摘要：特种设备检测及监测技术是指对各类特种设备进行安全性能、技术状态和可靠性等方面的检测和监测工作。
本文针对关键词：特种设备；检测；监测引言在经济发展的同时，对于特种设备的研究也在加深，随着特种设备技术水平的提升，其运行效率也得到了明显的提升。
然而，特种设备越先进，其检测及监测方法也变得越来越复杂。
可以说，随着特种设备技术水平的提升，检测及监测工作的难度越来越大，尤其是特种设备管理的风险也加大了。
1.特种设备检测技术1.1射线检测技术该技术是一种常用的无损检测技术，它的工作原理是：利用光线穿过物体时所产生的吸收和散射，在电子信息的帮助下，将所获得的光线数据转换成一个放大的光图，并对光图信息进行分析，从而获得装置的总体信息。
目前最常见的X射线探测技术有子射线和伽马射线，X射线是最常见的一种，它通过照射物体，物体对X射线的吸收能力会随着物体的变化而变化，以此来确定物体的内部有没有损坏。
该技术能够对各类铸钢件角焊缝、熔化焊展开检测，例如电渣焊、电弧焊、气焊及特殊结构试件中，都会使用到这种检测技术。
通过所形成的直观图像，可以直接地发现被检测物缺陷的具体尺寸、位置、数量等，如果被检测物的缺陷已出现了小区域的厚度差，那么使用该技术就比较容易检测出缺陷。
如果被检测器中的缺陷是裂缝，则由于透过角度的影响，会有一些缺陷不能被检测器发现。
1.2超声波检测技术将此项检测技术用于特种设备的检验，其本质是通过超声在媒介传播中所表现出的传播衰减特征，对特种设备进行检验。
超声对厚焊缝和厚钢板的渗透能力强，使其在压力承载型特殊设备的检查中有着显著的优越性。
1.3红外线检测技术红外无损检测技术用于特殊装备的探测，其本质是基于红外对温度的灵敏作用，其工作机理是红外辐射随被测对象的体温而变化，红外辐射随着被测对象温度的升高而增强。
将这种技术应用于特种设备的检查，它有两种方法，一种是主动式，另一种是被动式。
前者是通过手动的方法来对低温物体进行检测，在具体的工作过程中，需要对低温物体进行加热，如果被检测物有缺陷，那么其特定的部分就会出现异常的热导率。
关于超声相控阵技术在石油化工领域中的应用进展研究
关于超声相控阵技术在石油化工领域中的应用进展研究摘要：相控阵检测技术相比于射线检测技术和常规超声技术具有较多的优势，并且在石油化工领域应用较为广泛。
随着相控阵检测技术不断完善和升级，其检测技术在某些特种行业内也得到了有效利用，这对于工程质量检测中起到了重要作用。
本文简单介绍超声相控技术的发展情况，并对超声相控阵的特点及技术原理进行探头，并且介绍了该技术在石油化工领域的应用类型。
关键词：超声相控阵；石油化工；长输管道；化工设备引言现代工业领域中不可缺少的技术就是无损检测技术，其技术在产品性能评估、检验、设计等方面有突出表现。
无损检测领域中的超声检测是重要的组成部分。
随着科学技术的不断发展，超声检测技术已经成为检测技术中的重要组成，它已经在我国工业生产、科学测量、医疗卫生以及国防建设等多个领域起着决定性的作用。
与一些检测方法相比，超声检测具有设备便携、操作安全、适用性强等优势，得到了十分广泛的应用。
超声相控阵因其两大性能优势，获得了诸多人的关注，其中包含灵活的声束形成性能和快速成像性能，这成为超声无损检测技术领域的研究重点。
随着科学技术的发展，人们对超声检测的科研不断深入，超声相控阵技术得到了越来越多人的重视。
相控阵技术的理念跟雷达天线电磁波技术理念较为相似，超声相控阵起先仅仅用于医疗领域。
近些年来，伴随着计算机、微电子等一些新兴技术的飞速发展，超声相控阵逐步被应用在工业无损检测领域。
超声相控阵运用各阵发出声束的有序叠加以便于灵活地产生偏转及聚焦声束，不用改换探头也能够完成关键区域的高分辨率监测，并且与其特有的扇形扫查、动态聚焦、线性扫查等工作方式可以在少移动或者不用移动探头的条件下对零件实施高效率监测。
所以相比较于单晶片超声检测，超声相控阵的声束覆盖越来越多、检测速度更快、分辨率更高、声束更灵活更加适用于形状比较复杂的零部件检测。
当下，超声相控阵的研究越来越广泛了，并且应用的范围已经涉猎许多工业领域中来，超声相控阵已经发展成为无损检测领域的重点之一。
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。
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6中国设备工程 2017.05（下）信息之窗The window of the information
行业资讯
【本刊讯】4月20日，在第十一届（2017）国际太阳能产业及光伏工程展览会上，许多观众被薄膜太阳能企业汉能展出的移动太阳能发电纸吸引。
一片厚度1毫米、重160克的“纸”，在阳光充足条件下，两到三个小时就能为一部手机充满电。
这片神奇的“纸”所展现的，是移动能源行业发力民用市场的趋势。
近年来，伴随移动互联网快速发展，智能手机等便携式电子设备日益普及。
从移动通信、户外运动、旅游、摄影，到专业科考、野外作业、应急救援，都呈现出对移动用电解决方案的巨大需求。
【本刊讯】日前，安徽省特种设备检测院检验人员运用便捷式多功能超声相控阵成像检测系统，对国电蚌埠发电有限公司二期工程电站锅炉的安装质量及监检质量进行验证性检测。
该工程新建电站锅炉是安徽省首台超超临界二次再热锅炉，此次检测是该院首次将相控阵技术运用到国家重点工程建设领域。
相控阵超声检测系统是一种高性能的数字化仪器，它可以对检测全过程的信号进行记录，并且对信号处理后生成和显示不同方向投影高质量图像。
由于相控阵检测技术具有波束方向和焦距自由变换、检测结果易于成像、检测可达性和适用性好等优点，可以检测到常规检测方法无法检测的部位和部件，提高缺陷检出率和检测结果的可靠性，实现检测结果多维显示，从而大大提高检验检测工作效率。
在此次检测过程中，检验人员通过相控阵成像系统，发现了由于结构受限导致的之前检测手段没有发现的受热面管根部未焊透等缺陷。
相控阵检测技术初期主要应用于医疗领域，随着电子技术和计算机技术快速发展，该技术逐渐应用于工业无损检测，特别是在核工业及航空工业等领域。
目前，特种设备检测领域正在大力推广发展该技术，相关标准正在制定 修订。
（高洁）为抓住“最好的发展时机”，汉能通过全
球技术整合与自主创新，使柔性薄膜电池
转化率、稳定性等性能持续提高。
在此基
础上，太阳能发电纸、发电包、发电背包、
小型离网发电系统等便携式薄膜太阳能产
品应运而生，为柔性太阳能光伏发电技术
在民用市场的应用打开了突破口。
移动能源与车、船等交通工具的“结
合”也展现出诱人前景。
展览会上，全太
阳能动力跑车Solar R 令许多观众驻足。
据悉，除了可与普通电动汽车一样使用充电桩充电外，这款汽车还可以在晴天使用太阳能发电，经阳光照射5～6个小时可驱动汽车日行驶约80公里。
“随着薄膜发电技术转化率越来越高，移动能源将无处不在。
”汉能薄膜发电集团高级副总裁张彬说，未来，人们有望像叶绿素那样利用太阳能。
（宋城）。