一种用于电站锅炉小径管焊缝的全方位相控阵检测方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN113109436A(43)申请公布日2021.07.13(21)申请号202110391465.4G01N29/265(2006.01)(22)申请日2021.04.13(71)申请人山西华视金属检测技术有限公司地址030000山西省太原市杏花岭区胜利街287号东侧2层申请人中国能源建设集团山西电力建设有限公司(72)发明人郭红伟辛江王云王志强张小文(74)专利代理机构合肥左心专利代理事务所(普通合伙)34152代理人王娜(51)Int.Cl.G01N29/04(2006.01)G01N29/22(2006.01)权利要求书2页说明书5页附图1页(54)发明名称一种用于电站锅炉小径管焊缝的全方位相控阵检测方法(57)摘要本发明公开了一种用于电站锅炉小径管焊缝的全方位相控阵检测方法，所述全方位相控阵检测方法包括如下步骤：根据小径管的规格和材质来选择相控阵探头，且旋转合适的试块，将探头与试块进行固定连接，备用；将检测专用机械扫查器固定在需要检测的小径管管道上，将探头与试块安装在检测专用机械扫查器表面，同时可将探头与超声波检测仪器以及相控阵仪器电性连接；检测。该方法的有益效果是：该种用于电站锅炉小径管焊缝的全方位相控阵检测方法，全方位、无死角的相控阵检测技术，具有缺陷检出率高，施工质量可靠，对人体无辐射伤害，绿色环保等特点，并有显著的经济效益和社会效益，小径管在发电厂行业中应用广泛。CN113109436ACN113109436A权利要求书1/2页1.一种用于电站锅炉小径管焊缝的全方位相控阵检测方法，其特征在于：所述全方位相控阵检测方法包括如下步骤：(1)根据小径管的规格和材质来选择相控阵探头，且旋转合适的试块，将探头与试块进行固定连接，备用；(2)将检测专用机械扫查器固定在需要检测的小径管管道上，将探头与试块安装在检测专用机械扫查器表面，同时可将探头与超声波检测仪器以及相控阵仪器电性连接；(3)检测，相控阵仪器按照预定的规则和时序对探头中的一组或者全部晶片分别进行激活，即在不同的时间内相继激发探头中的多个晶片，每个激活晶片发射的超声波束相互干涉形成新的波束，波束的形状、偏转角度等可以通过调整激发晶片的数量、时间来控制，同时装有阵列探头的机械扫查器沿着精确定位的轨道滑动，进而相控阵探头沿着焊缝长度方向平行于焊缝进行直线扫查，对焊接接头进行全体积检测。2.根据权利要求1所述的一种用于电站锅炉小径管焊缝的全方位相控阵检测方法，其特征在于：所述步骤(1)中的相控阵探头由多个小的压电晶片按照一定序列组成，使用时相控阵仪器按照预定的规则和时序对探头中的一组或者全部晶片分别进行激活，即在不同的时间内相继激发探头中的多个晶片，每个激活晶片发射的超声波束相互干涉形成新的波束，波束的形状、偏转角度等可以通过调整激发晶片的数量、时间来控制，常用的相控阵晶片阵列有线阵、矩阵、环阵等，其中一维线型阵列应用最为成熟，从控制的角度来说，它们最容易编程控制，并且费用明显少于更复杂的阵列，目前已经有含256个晶片的探头，可满足多数情况下的应用。3.根据权利要求1所述的一种用于电站锅炉小径管焊缝的全方位相控阵检测方法，其特征在于：所述步骤(3)中的探头的机械扫查器沿着精确定位的轨道滑动完成，也采用手动方式完成，可实现快速检测，检测效率非常高。4.根据权利要求1所述的一种用于电站锅炉小径管焊缝的全方位相控阵检测方法，其特征在于：所述步骤(2)中的相控阵仪器为便携式相控阵仪器。5.根据权利要求1所述的一种用于电站锅炉小径管焊缝的全方位相控阵检测方法，其特征在于：所述步骤(3)中的超声相控阵检测仪器由脉冲重复频率单位时间内发出的压电脉冲次数，可调的常规超声波检测仪器线路和相控阵模块组成，其中常规超声部分按设置的PRF发出压电脉冲信号并接收返回的脉冲信号，对返回的信号进行处理并显示在面板上，相控阵模块部分则将压电脉冲信号按预置规则分配给将被激发的晶片通道，再给予不同的延时处理后施加到被激活的晶片上，并用电子方式使激活脉冲保持一定的时间，对于接收，仪器则有效地完成逆转过程，相控阵控制的波形特性主要包括焦距深度调整、电子线性扫描、波束偏角等，它除了能有效地控制超声波束的形状和方向外，还可实现复杂的动态聚焦和实时电子扫描。6.根据权利要求1所述的一种用于电站锅炉小径管焊缝的全方位相控阵检测方法，其特征在于：所述步骤(2)中的相控阵仪器设置不同的聚焦法则能激发出不同的超声波束,且具有相应的形状,并能聚焦在不同的深度。7.根据权利要求1所述的一种用于电站锅炉小径管焊缝的全方位相控阵检测方法，其特征在于：所述步骤(3)中的机械扫查器的高度小于12mm，手放不进去也能扫查到。8.根据权利要求1所述的一种用于电