相控阵超声检测
相控阵超声检测知识点总结
相控阵超声检测知识点总结相控阵超声检测是一种先进的无损检测技术，已广泛应用于航空航天、国防军工、工业制造等领域。
它利用多个超声传感器和复杂的信号处理技术，能够实现高分辨率、高灵敏度的缺陷检测，并具有全方位、多角度探测能力。
本文将对相控阵超声检测的原理、优势和应用进行详细介绍。
原理相控阵超声检测利用多元超声传感器阵列，通过控制传感器的相位，实现超声波束的聚束和聚焦。
这种技术能够精确控制超声波的传播方向和波束形状，从而实现对被测物体的全方位、高分辨率检测。
相控阵超声检测的原理可以简单概括如下：1. 多元传感器阵列：相控阵超声检测系统由多个超声传感器组成，这些传感器通常排布成矩阵状或圆形，以实现全方位检测。
2. 相位控制：通过调节传感器的相位，可以控制并调整超声波束的方向和形状。
这样就能够实现在不同角度、不同深度对被测物体进行定位和检测。
3. 信号处理：利用复杂的信号处理技术，将传感器接收到的超声波信号进行合成、滤波和成像处理，最终得到高分辨率的缺陷图像。
优势相控阵超声检测相对于传统的超声检测技术，具有以下优势：1. 高分辨率：相控阵超声检测能够实现对被测物体的高分辨率成像，能够清晰地显示缺陷、裂纹等细小缺陷。
2. 多角度探测：相控阵超声检测通过控制超声波束的方向和形状，能够实现对物体的多角度、全方位探测，提高了检测的全面性和可靠性。
3. 实时成像：相控阵超声检测可以实现对被测物体的实时成像，能够及时发现并跟踪缺陷的变化。
4. 无接触检测：相控阵超声检测不需要直接接触被测物体，可以实现远距离、非接触式的检测，适用于复杂形状、高温、高压等恶劣环境。
应用领域相控阵超声检测技术在航空航天、国防军工和工业制造等领域得到了广泛应用，具有以下主要应用领域：1. 航空航天：相控阵超声检测可以应用于航空航天器件的缺陷检测和结构健康监测，如飞机机翼、发动机叶片等部件的裂纹检测。
2. 国防军工：相控阵超声检测可以用于武器装备、军事装备的缺陷检测和性能评估，如坦克、导弹等武器系统的检测。
超声相控阵检测
案例二：医学影像诊断的实例
总结词
高分辨率、实时成像、无辐射
详细描述
超声相控阵技术在医学领域的应用，如心脏、血管、腹部等部位的超声成像。通过高分辨率和实时成 像的特点，为医生提供无创、无辐射的检查手段，提高诊断准确性和治疗效果。
案例三：其他领域的实际应用
总结词
灵活、多功能、适应性广
详细描述
超声相控阵技术还应用于航空航天、材料科学、能源等领域。通过其灵活的聚焦和调控 能力，实现了对复合材料、燃料电池等复杂结构的检测和评估，推动了相关领域的技术
轨道交通领域
在轨道交通领域，超声相控阵检测用于对列车轮对、转向架和车体结构等进行无 损检测。
该技术能够检测出材料内部的疲劳裂纹和损伤，预防事故发生，保障列车运行安 全。
压力容器和管道检测
• 在石油化工和核能等领域，压力容器和管道的安全性至关重 要。超声相控阵检测能够高效地检测出这些设备内部的裂纹、 腐蚀和焊缝质量等问题。
该技术可以与其他无损检测技 术相结合，形成更加完善的检 测方案，提高检测的准确性和 可靠性。
研究展望
01
进一步深入研究超声相控阵检测技术的物理机制和数学模型，提高检 测的精度和可靠性。
02
探索更加先进的相控阵列设计和信号处理方法，提高检测的分辨率和 灵敏度。
03
加强超声相控阵检测技术在特殊环境和极端条件下的应用研究，拓展 其应用领域。
02
超声相控阵检测原理
超声相控阵检测技术概述
超声相控阵检测技术是一种基于超声波的检测 技术，通过控制超声波的相位和振幅，实现对 物体的无损检测和评估。
该技术利用一组超声波发射器和接收器，通过 控制每个发射器的相位和振幅，形成所需的超 声波束，实现对物体的全面扫描和检测。
超声相控阵检测技术原理
超声相控阵检测技术原理
超声相控阵检测技术是一种利用超声波进行非破坏性检测的技术。
其原理是通过将单个超声源和接收器组成一个阵列，并精确控制每个超声源的激发时间和接收时间，从而控制超声波的发射方向和接收方向。
具体工作原理如下：
1. 通过超声发射器发射超声波。
每个超声发射器产生一个超声波束，多个超声发射器工作时形成一个超声波束阵列。
2. 超声波经过被测物体后，被物体吸收、散射或反射。
如果有缺陷存在，超声波将被缺陷反射或散射。
3. 接收器接收并记录超声波的回波信号。
超声发射器和接收器之间的时间差可用于测量超声波经过被测物体的旅行时间，从而计算出缺陷的位置和大小。
4. 使用相控技术调整超声阵列中每个超声发射器和接收器的激发时间和接收时间，使得超声波能够在特定角度范围内聚焦和辐射。
通过改变发射器和接收器的激发时间和接收时间，可以改变超声波的发射和接收角度，从而获得更多方向上的信息，提高检测的准确性和效率。
总的来说，超声相控阵检测技术利用精确控制超声波的发射和接收方向，通过测量超声波的回波信号来检测物体的缺陷位置和大小。
该技术具有高灵敏度、高分辨率和高精度的特点，在非破坏性检测领域有广泛应用。
相控阵超声检测标准
相控阵超声检测标准相控阵超声检测技术是一种应用于材料缺陷检测和结构健康监测的先进无损检测技术，其在航空航天、船舶、桥梁、建筑等领域有着广泛的应用。
为了保证相控阵超声检测的准确性和可靠性，制定了一系列的相控阵超声检测标准，以规范和指导相控阵超声检测技术的应用。
首先，相控阵超声检测标准需要明确超声检测的对象和范围，包括被测对象的材料、形状、尺寸等特征，以及需要检测的缺陷类型、尺寸、位置等信息。
这些信息对于选择合适的相控阵超声检测技术和设备具有重要的指导作用。
其次，相控阵超声检测标准需要规定超声检测的技术要求，包括超声波的频率、波束角、发射和接收方式等参数，以及检测的灵敏度、分辨率、定位精度等性能指标。
这些技术要求对于确保超声检测的准确性和可靠性至关重要。
另外，相控阵超声检测标准还需要规定超声检测的操作流程和方法，包括设备的校准、检测的参数设置、数据采集和处理等步骤，以及对检测结果的评定和判定标准。
这些操作流程和方法的规范性对于保证超声检测的一致性和可比性非常重要。
此外，相控阵超声检测标准还需要考虑到超声检测的环境条件和安全要求，包括检测环境的温度、湿度、噪声等因素的影响，以及操作人员的安全防护和培训要求。
这些环境条件和安全要求的考虑对于保障超声检测的顺利进行和操作人员的安全非常重要。
总的来说，相控阵超声检测标准的制定对于推动相控阵超声检测技术的发展和应用具有重要的意义。
通过遵循相控阵超声检测标准，可以有效地规范和指导相控阵超声检测技术的应用，提高超声检测的准确性和可靠性，为材料缺陷检测和结构健康监测提供更加可靠的技术支持。
同时，相控阵超声检测标准的不断完善和更新也将推动相控阵超声检测技术的进一步发展和应用，为相关领域的安全生产和工程质量提升做出更大的贡献。
相控阵超声检测施工方案
相控阵超声检测施工方案1. 引言相控阵超声检测（Phased Array Ultrasonic Testing）是一种应用于工程领域的无损检测技术。
它利用多个发射和接收元件以不同的时间和幅度控制超声波的发射和接收方向，从而实现对被测物体内部缺陷的检测和成像。
本文将介绍相控阵超声检测施工方案的相关内容。
2. 设备准备相控阵超声检测需要使用一系列设备，包括超声波发射和接收探头、相控阵超声检测仪、计算机等。
2.1 超声波发射和接收探头超声波发射和接收探头是相控阵超声检测的核心组件。
它通常由多个单元组成，每个单元都可以独立发射和接收超声波信号。
这些单元可以根据需要调整发射角度和焦点位置，实现对被测物体不同方向的扫描。
2.2 相控阵超声检测仪相控阵超声检测仪是用于控制和驱动超声波发射和接收探头的设备。
它可以通过控制超声波的幅度、相位和时间来调整超声波的发射和接收方向。
相控阵超声检测仪还可以接收和处理探头返回的信号，实现对被测物体内部缺陷的检测和成像。
2.3 计算机计算机是用于控制和管理相控阵超声检测仪的设备。
通过与相控阵超声检测仪连接，计算机可以实现对检测参数的设置、检测数据的采集和处理、缺陷成像的显示等功能。
3. 施工准备在进行相控阵超声检测前，需要进行一些施工准备工作。
3.1 检测目标准备首先需要确定待检测的目标物体，并清理目标物体表面的杂质和涂层，以保证超声波的传播和接收的质量。
对于较大的目标物体，可以使用支架将其稳定固定，并确保目标物体与超声波发射和接收探头的接触良好。
3.2 系统校准在进行正式的相控阵超声检测前，需要对设备进行校准。
这包括对超声波发射和接收探头进行灵敏度和位置的校准，以及对相控阵超声检测仪的参数进行调整和校准。
校准的目的是确保检测系统的准确性和可靠性。
4. 检测操作步骤以下是相控阵超声检测的一般操作步骤：4.1 设定检测参数在计算机上设置相控阵超声检测仪的工作参数，包括发射和接收的角度范围、探头的配置参数等。
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。
相控阵超声波检测方法
相控阵超声波检测方法相控阵超声波检测方法是一种非破坏性检测技术，广泛应用于工业领域和医学诊断。
下面列举50条关于相控阵超声波检测方法，并展开详细描述：1. 相控阵超声波检测方法是利用电子器件控制多个发射和接收超声波的晶片，通过改变发射和接收的角度来形成各种探测波束，从而实现全方位的检测。
2. 该方法可以实现对材料内部缺陷和结构的立体扫描，提高了检测的灵敏度和准确性。
3. 相控阵超声波检测方法可以应用于金属、塑料、复合材料等各类材料的缺陷检测。
4. 此方法也可用于医学领域的超声诊断，例如检测心脏、血管和肿瘤等。
5. 相控阵超声波检测方法可以实现实时成像功能，对于复杂结构的检测非常有优势。
6. 该方法可以通过不同的超声波频率和传播模式来实现对不同类型缺陷的检测，例如声表面波、剪切波等。
7. 相控阵超声波检测方法具有高分辨率和高灵敏度的特点，可以检测到微小缺陷并进行精确定位。
8. 由于其无损检测的特性，该方法可以在材料生产和使用过程中进行周期性检测，有利于提前发现和修复缺陷。
9. 相控阵超声波检测方法可以通过计算机辅助分析和处理数据，实现对检测结果的快速解释和报告生成。
10. 该方法的设备通常小巧轻便，可以适应不同场合和环境的检测需求。
11. 相控阵超声波检测方法在航空航天领域得到广泛应用，用于飞机结构和发动机部件的缺陷检测。
12. 在汽车制造和维修领域，该方法可用于检测车身板材、焊缝和零部件的质量。
13. 该方法还可应用于管道和容器等设备的安全评估和完整性检查。
14. 相控阵超声波检测方法还可以用于检测焊接接头的质量，包括焊接缺陷和焊接残余应力等。
15. 在工程结构的监测中，该方法可以实现对构件的裂纹和变形进行实时跟踪。
16. 该方法可用于检测混凝土结构中的裂缝、空洞和腐蚀等缺陷。
17. 相控阵超声波检测方法还可用于检测塑料制品的厚度、密度和异物等。
18. 在医学诊断中，该方法可用于检测胎儿的发育情况、心脏疾病和乳腺肿块等。
相控阵超声波检测方法
相控阵超声波检测方法
相控阵超声波检测方法是一种先进的无损检测技术，其基本思想来自于雷达电磁波相控阵技术。
相控阵超声波检测系统主要包括相控阵主机和相控阵探头，相控阵探头由多晶片（如8、16、24、32、60、64或128）组成，每个晶片形成一个独立的发射/接收单元。
通过控制各晶片的激发延迟时间，
可以改变各个晶片发射或者接收超声波的相位关系，得到所需的声束，实现对超声方向和焦点深度的改变控制。
在工业无损检测中，相控阵超声波检测方法主要用于检测材料和结构的内部缺陷。
通过使用不同的扫查器和探头，可以对各种材料和结构进行快速、准确的检测。
例如，可以对金属、复合材料、陶瓷等材料进行检测，也可以对管道、压力容器、航空航天器等结构进行检测。
相比传统的超声波检测方法，相控阵超声波检测方法具有更高的检测精度和可靠性。
它可以实现快速移动声束，对被检物体进行全面的检测，而且可以实时显示检测结果，方便对结果进行分析和评估。
在实际应用中，相控阵超声波检测方法需要经过专业的培训和实践才能熟练掌握。
同时，为了保证检测结果的准确性和可靠性，还需要注意探头的选择、扫查器的使用、耦合剂的选择等方面的问题。
相控阵超声检测技术
相控阵超声检测技术嘿，朋友们！今天咱来聊聊相控阵超声检测技术，这可真是个了不起的玩意儿啊！你想想看，我们平常检查东西，就像是在黑夜里摸瞎，不知道里面到底啥情况。
但有了相控阵超声检测技术，那就好比给我们安上了一双超级眼睛，可以清楚地看到物体内部的状况。
这难道不神奇吗？相控阵超声检测就像是一个神奇的侦探，能把那些隐藏在材料深处的小秘密都给挖出来。
它可以检测各种材料，从金属到塑料，从大机器到小零件，就没有它搞不定的。
这多厉害呀！它的工作原理呢，其实也不难理解。
就好像一群小士兵，排好队听指挥，一起发出声波，然后根据声波的反馈来了解情况。
这些小士兵可机灵了，能快速地调整自己的位置和角度，确保把每个角落都检查得仔仔细细。
而且啊，相控阵超声检测技术还有一个特别牛的地方，就是它特别精准。
不像有些检测方法，马马虎虎的，结果让人心里没底。
它就像是一个精确的狙击手，指哪打哪，一瞄一个准。
这对于那些要求特别高的行业来说，简直就是大救星啊！比如说在航空航天领域，那可都是高精尖的东西，一点点小问题都可能引发大灾难。
相控阵超声检测技术就能帮他们早早地发现问题，及时解决，避免出现大麻烦。
这就好比是给飞机装上了一道保险，让我们坐飞机的时候也能更安心。
在医疗领域，它也能大显身手呢！可以帮助医生更清楚地了解病人身体内部的情况，更好地进行诊断和治疗。
你说，这是不是很厉害？咱再想想，如果没有相控阵超声检测技术，那得有多少问题发现不了啊！那些隐藏的裂缝、缺陷，说不定啥时候就爆发出来，造成严重的后果。
但有了它，我们就可以提前发现，提前解决，把危险扼杀在摇篮里。
总之，相控阵超声检测技术就是我们的好帮手，让我们能更清楚地看到这个世界，让我们的生活变得更安全、更可靠。
它就像是一盏明灯，照亮了我们探索未知的道路。
难道你不想多了解了解它吗？相信我，一旦你深入了解了它，你一定会对它赞不绝口的！相控阵超声检测技术，真的太棒啦！。
相控阵超声检测方法
相控阵超声检测方法
相控阵超声检测方法是一种基于声波传播原理的非损伤性检测
方法，利用超声波在被测物体中的传播特性，获得被测物体内部的结构信息，用于检测缺陷、定位和评估材料的性能和可靠性等应用领域。
相控阵超声检测方法具有高分辨率、快速、准确、可靠等特点，可以被广泛应用于航空航天、汽车、电力、石化、医学等领域中，是一种重要的无损检测技术。
相控阵超声检测方法通过控制多个超声发射器向被测物体发射
超声波，并利用接收器接收反射回来的信号，再通过信号处理和成像算法，得到被测物体内部的结构信息。
该方法可以实现三维成像、定位和评估缺陷的大小、形状和位置等信息，对材料的质量和可靠性进行全方位的检测和评估。
相控阵超声检测方法在实际应用中具有一定的局限性，如探头的制造和维护成本高、对被测物体表面平整度要求高等。
但随着技术的不断发展，这些问题逐渐得到了解决，相控阵超声检测方法将在未来得到更广泛的应用和发展。
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全自动相控阵超声检测技术及在环焊缝检测中的应用江苏徐州东方工程检测公司曹健摘要：全自动相控阵超声检测系统是在断裂力学(ECA)的基础上，采用区域划分法,将焊缝分成垂直方向上的若干个区，再由电子系统控制相控阵探头对其进行分区扫查。
检测结果以双门带状图的形式显示，在辅以TOFD(衍射时差法)和Ｂ扫描功能，对焊缝进行分析、判断。
全自动相控阵超声仪在国外已被广泛应用于管道环焊缝的检测。
主题词：全自动超声波区域划分法相控阵带状显示TOFD全自动超声波在国外已被大量应用于长输管线的环焊缝检测,且越来越成为一种趋势。
与传统手动超声检测和射线检测相比，其在检测速度、缺陷定量准确性、减少环境污染、降低作业强度等方面有着明显的优越。
加拿大R/D Tech公司生产的Pipe WIZARD相控阵超声检测系统是专用于长输管线环焊缝的检测设备。
该系统由数据采集单元、脉冲发生单元、电机驱动单元、相控阵探头、工业计算机、显示器等组成。
系统在Windows NT界面下运行Pipe WIZARD操作软件，完成对焊缝的线性扫查、实时显示、结果评判。
对其基本原理，笔者根据自己在实际工作中的体会和经验在此作一简单介绍。
本文使用的焊缝参数如下。
坡口形式CRC；壁厚Ｔ＝16.4mm；焊接方法：全自动焊接。
一、基本原理1．区域划分法采用全自动超声检测的关键是“区域划分法”。
根据壁厚、坡口形式、填充次数将焊缝分成几个垂直的区。
每个分区的高度一般为1－3mm，每个区都由一组独立的晶片进行扫查（这种分区的扫查被称为Ａ扫）。
检测主声束的角度按照主要缺陷的方向来设定（在自动焊中主要是未熔合，即将波束尽量垂直于熔合线）。
Ａ扫采用聚焦声束进行扫查，焦点尺寸一般为2mm或更小。
它们可以有效的检测各自的区域，而且临近区域反射体上的重叠最小。
每个分区以焊缝中心线为界，分为上游、下游两个通道，其检测结果在带状图上以相对应的通道显示出。
图1.1为CRC坡口、壁厚为14.6mm焊缝的区域划分图。
从根部依次为：根焊区、钝边区（LCP）、热焊1区、热焊2区、热焊3区、填充1区、填区2区、填充3区。
图1.1 区域划分示意图检测角度的配置原则（β角的配置）。
根焊采用一次波法，声束垂直于根部熔合线，β角为52.5度；钝边可用一次波探伤，采用70度角，也可用串列扫查，β角为50度。
热焊区采用二次波反射法，理论上应为45度角，为避免覆盖根焊可选用50度或55度。
填充1和填充2采用串列扫查，选用40度β角（考虑到接收晶片最大角为70度）。
填充3采用二次波反射法，β角为60度。
图1.2为扫查角度配置图。
2．相控阵探头相控阵列是换能器晶片的组合，为确定不连续性的形状。
其大小和方向提供出比单个或多个换能器系统更大的能力。
有三种主要阵列类型：线性、面状和环行。
在一个相控阵列中相位转换是用电子系统控制，通过超声发射器通向每个换能器。
相控阵列除有效地控制超声形状和方向外，还实现和完善了复杂的动态聚焦和实时扫描。
（参见《美国无损检测手册》超声卷“相控阵”）Pipe WIZARD相控阵探头采用线形阵列，容纳晶片60个。
晶片成间隔状直线性分布在探头中。
通常使用两个阵列探头分布于焊缝两侧。
它能产生上千种不同的超声束，可配置40到70范围的扫查角度（β角），以满足分区扫查所需要的各种角度。
图2.1为动态聚焦示意图。
图2.1 动态聚焦示意图3. 标准试块校准试块用于调整扫查灵敏度，确定缺陷位置，校验仪器校准准确性。
试块根据分区扫查原理，针对自动焊易出现的主要缺陷（主要指侧壁未熔合），用标准孔或槽来代表。
一般用垂直于融合线的φ2平底孔。
根部可用方槽或与根部融合线吻合的三角槽来调节。
如图3.1所示。
图3.1平底孔设置图3.2附加反射体设置从钝边到填充3，每个区都设定一个φ2mm平底孔。
有时在表面熔合线处设置方槽（长10－20mm，宽2mm，深1mm），用于检测焊趾线裂纹。
根据检测需要还可设置附加反射体（如图3.2），用于B扫描调节。
附加反射体位于焊缝中心线处，平底孔底面成水平45度。
4．门的设置带状图中的门包括时间和波幅门。
时间门用来设定扫查范围，滤掉指定区域以外的反射信号。
通常由焊缝宽度和检测缺陷的需要来设置。
以坡口熔合线为中心，起点在熔合线外3mm左右（检查热影响区缺陷），终点至少过焊缝中心线1mm，保证覆盖焊缝中心。
如图4.1。
（可以根据需要任意设定门的起始位置和长度）波幅门的起点和终点与时间门相同。
根部的波幅门比时间门短2-3mm,起点保持一致。
门中波幅的高度设置在20％。
带状图以颜色块来显示时间门，以回波包络线显示波幅。
调节通道时，基准灵敏度被设置在80％，系统默认波幅在20％以下时，时间门无色块显示；回波幅度在20％－40％时，时间门显示绿色；波幅超过80％时，时间门变为红色块，需要对缺陷进行测长、评定。
图4.1 门的设置5、双门带状图完整的带状图可以同时显示整条焊缝的检测结果。
总体上看起来象把焊缝从中心线处切开。
TOFD通道位于屏幕中央（如图4.1），整条焊缝被分为上游、下游，按照根焊、钝边、热焊、填充层的顺序依次排列在TOFD通道两侧。
系统还可以按照需要很方便的添加其它通道，如盖面B扫、根部B扫等。
焊缝圆周尺寸显示在左侧，耦合监测通道在右侧。
双门带状图并非传统的A型显示，其纵坐标显示时间门幅度（缺陷在焊缝中的横向位置）和反射波包络线幅度。
横坐标表示探头的扫查轨迹。
从双门带状图上可以迅速读出缺陷所处深度、横向位置，反射波幅度，并对缺陷进行测长、评判。
图5.1 双门带状图6.TOFD原理超声波入射到线形缺陷时，在缺陷的两端除普通的反射波外还会产生衍射波。
衍射能量在很大角度范围内传播并且假定它们都源于缺陷的端部。
这与传统的超声波完全不同。
传统超声波主要依靠从缺陷上反射的能量的大小来判断缺陷。
图6.1 TOFD原理TOFD技术采用一发一收的方式。
通常使用压力探头，主压力波的反射角范围是45o至70o。
如图6.1所示，发射探头发射横向纵波。
沿表面传播的一束被接收探头接收，形成外壁正向信号波，它是区分和测量缺陷的参考。
焊缝中的横向纵波遇到缺陷后在缺陷尖端产生衍射波，形成负向信号波。
同样，缺陷下端也会产生衍射波，被接收探头接收后形成正向信号波。
发往内壁的波束经内壁反射后被探头接收，形成负向信号。
TOFD以B扫的形式显示出来。
这里的B扫与传统意义上的B扫一致，它是试件的截面二维视图，一个轴代表探头的运动，另一个轴代表外壁、内壁和缺陷的深度。
（如图6.2）。
TOFD目前在国际上并没有标准将它作为一项独立的超声波检测手段，更多的是作为双门带状图的辅助工具，用于判别缺陷的真伪及缺陷高度的测量。
图6.2 TOFD显示图TOFD技术的局限性：1、入射表面附近存在盲区（在2mm左右）。
2、需要另外一个轴向运动来判定缺陷位于焊缝的哪一边。
3、根部的缺陷易被内壁信号所掩盖。
全自动相控阵超声波系统是在断裂力学的基础上，对缺陷进行定性、判定，由于采用了相控陈列、双门带状图、TOFD及大容量的数据采集、计算和分析系统，在检测速度、检测精度比传统超声波有着革命性的提高。
现场检测时只需对环焊缝进行一次简单的线性扫查而无需来回移动即可完成焊缝的检测，整个扫查过程约需2分钟（管径φ1016mm）。
二、现场应用现场检测图例目前，西气东输管道工程已经启动，该项工程计划采用100%全自动相控阵超声检测和100%X射线检测。
这对于检验全自动相控阵超声仪在环焊缝检测中的可靠性、实用性，以及对提高国内全自动超声波应用水平和开展技术研究是一项绝好的机会。
以下列举了相控阵在西气东输试验段现场检测的几个图例。
（1）柱孔图例（见附页）（2）未熔合图例（见附页）该系统在长输管道环焊缝检测领域与传统的手动超声检测和射线检测。
三、结论与传统的手工艺超声波探伤相比，相控阵具有以下的优势：1、检测速度快，现场检测时只需对环焊缝进行一次简单的线性扫查而无需来回移动即可完成全焊缝的检测，从准备到焊缝评定完毕，整个过程约需6分钟。
2、缺陷定位准确，检测灵敏度高。
3、完全车载，作业强度小，无辐射无污物。
4、检测结果直观，可实现实时显示。
在扫查的同时可对焊缝进行分析、评判。
也可打印、存盘，实现检测结果的永久性保存。
避免X射线底片不易携带、不易保存的缺点。
5、可检测射线无法穿透的壁厚。
对管道环焊缝、球罐、储罐等对接焊缝的检测，效率高、效果好。
相控阵的局限性：1、受客观影响大，工件表面光滑度，焊缝工艺完整性，轨道安装精度都会对检测结果产生影响。
2、检测不同壁厚，不同规格和材料的焊缝，需要不同的试块来做校准。
3、仪器调节过程复杂，调节准确性对检测结果影响大。
4、每个作业组至少需要4人。
5、对手工电弧焊的检测效果低于自动焊。
6、检测对象有局限性。