Page 134 - 无损检测2021年第三期

李 衍:
全矩阵捕获和全聚焦法检测标准化新动态

被检材料匹配。检测过程中, 耦合介质特性应保持 行处理或输入计算机作后处理。超声系统的带宽
恒定; 应处于适于使用的温度范围。 设置应足以能接收频率为探头中心频率的两倍信
号, 且高、 低 通 滤 波 器 应 适 当 设 置, 如 高 通 设 置 不
5 检测前需知
高于中心 频 率 的 一 半, 低 通 设 置 至 少 为 中 心 频 率
检测开始前, 操作者应有权查阅指定的资料, 包 的两倍。参 数 选 用 的 具 体 数 值, 应 在 书 面 程 序 中

括: ① 检测目的和范围; ② 报告判据; ③ 进行检测 明确规定。

的制造或运行阶段; ④ 母材类型或产品形式( 铸造、 TFM 处 理 后 的 可 视 化 数 据 一 般 为 关 注 区 或
锻造、 轧 制); ⑤ 几 何 形 状 特 征 ( 特 别 是 用 反 射 法 TFM 区。关注区是像素网格, 每一像素均代表一区

时); ⑥ 可达性、 表面状态及温度要求; ⑦ 与焊后热 域计算出的波幅( 见ISO / DIS23865 : 2020 附录 B )。

处理相关的检测时间( 有则指明); ⑧ 验收条件和定 网格一般为有规则的矩形, 通常首选规则网格( 可优
量方法应由规范规定, 检测前提供( 为应用案例编写 化, 以提高帧频———每秒帧数)。
检测程序时采纳)。 选定的网格间距应足够小, 以能检出相关缺陷。
怀疑材料各向异性时, 例如奥氏体不锈钢, 应特 应选择图像内数据点最小空间分辨率( 即像素间距、
节点), 要使探头位置小偏差时, 参考反射体波幅稳
别注意频率和波型的选择。

定在容差范围内。 ISO / DIS23865 : 2020 附录 C 给
6 检测人员 出了波幅稳定性的校验指南。
遵循本导则的检测人员, 应按ISO9712 : 2012 或 7.3 阵列探头

任何线阵或矩阵探头均可用于 FMC 采集, 但
相关行业同等标准认证, 经认证符合相应 UT 等级。
该标准仅限于使用线阵探头。双全法检测用超声阵
操作者除应具备焊缝超声检测一般知识外, 还
列应符合 ISO18563-2 : 2017 《 无损检测 -PAUT 设

应熟悉并具有使用双全法的实际经验。应使用有代
表性的试件进行过专门培训和考核。应使用最后确 备的表征和验证 - 第二部分: 探头》 的要求。
TFM 过程需要得到阵元相对于试件的位置信
定的 UT 工艺和选定的 UT 设备, 对有代表性的试
息( 包括楔块延迟声程) 以计算与成像路径相关的声
样( 内含类似于预期缺陷的自然或人工反射体), 进
束飞行时间。视应用, 可使用与试件直接接触的探
行具体培训和考核( 这些培训和考核结果应有记录
头, 也可用有延迟声程的斜探头或水浸探头。
文档)。
为得到高质量图像, 阵列探头需具有以下特性:
7 检测设备 ① 芯距足够小, 以免空间混叠; ② 阵元阻尼高, 以

减小超声波列长度; ③ 阵元足够小, 应避免有太多
7.1 概要
指向性; ④ 声阑尺寸适当, 以在距探头一定距离处
FMC 采集过程需 有 一 系 统, 能 逐 一 触 发 阵 列
成像( TFM 算法在探头近场区有最佳结果); ⑤ 楔
探头单一阵元发射, 并接收阵列中各阵元信号, 也
块尺寸优化, 以确保功效。
可使用包括自适应法的其他采集方法( 见附录 B )。
通常, 满 足 上 述 要 求 的 探 头, 其 相 对 带 宽 >
TFM 过程需要快速处理能力和大存储容量, 以
60% , 阵元芯距 < 超声脉冲半波长( 即e<λ / 2 )。
处理由 FMC 采集获取的大量数据。也可在内存容
主声阑中失效阵元数的规定为: 16 阵元中失效
量较小 的 情 况 下 使 用 替 代 法 [ 如 基 于 平 面 波 成 像
阵元不得多于 1 个, 且失效阵元不得相邻( 若不达
( PWI )]。
标, 仍用此探头时, 须有相应技术证明)。相控阵超
7.2 超声设备和显示 声探头主声阑和副声阑如图 6 所示, 图中 A 为调控
双全法设备可显示与常规相控阵超声设备类型
相同的图像( B 扫、 C 扫、 D 扫), 也可提供其他类型

的图 像 ( 如 立 体 合 并 视 图 等, 见 ISO / DIS23865 :
2020 附录 D )。

双 全 法 检 测 用 超 声 设 备, 应 符 合 标 准 ISO
18563-1-2015 要求。
图 6 相控阵超声探头主声阑和副声阑关系示意
设备应 能 获 得 全 部 或 部 分 矩 阵, 对 信 息 可 自
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2021 年 第 43 卷 第 3 期

无损检测