Page 79 - 无损检测2023年第六期

甘文军, 等:

核级高密度聚乙烯管道热熔接头的相控阵超声检测

图3 ϕ 914.4mm 管道中1MHz和2MHz晶片( 36mm×20mm ) 声场能量分布

图4 ϕ 914.4mm 管道中不同尺寸晶片( 1MHz ) 声场仿真结果

间距d 应小于2.36mm , 取λ / 2 ( 1.18mm ) 左右最 发一收斜探头) 面阵收发探头进行声场仿真对比。

佳。同时考虑到 HDPE 材料的高衰减特性, 尽量在 ϕ 914.4mm 管道中 36mm×20mm 尺寸晶片不同
硬件性 能 基 础 上 选 择 更 多 的 阵 元 数, 因 此 对 于 阵元排列声场对比如图5所示, 可知, 两种阵元分布的

36mm×20mm 尺寸晶片, 初步选择21×3和16×4 声场能量在幅值上基本相当, 且35°~85° 扇扫声场能量
[ 主轴和次轴阵元排列方式( 长×宽)] 的 TRL ( 纵波一 分布也基本相近, 因此阵元分布方式选择为16×4 。

图5 ϕ 914.4mm 管道中36mm×20mm 尺寸晶片不同阵元排列声场对比
1.4 检测工艺设计 1.4.1 标准反射体成像仿真

根据 HDPE 管道热熔对接接头检测范围要求, 在 914.4mm 管道热熔接头熔合面添加 9 个
ϕ
分别设计了不同类型、 参数的反射体, 在对比试块和 不同深度的长横孔反射体( D1~D9 ), 然后在楔块

典型缺陷试件上进行缺陷成像仿真试验, 分析缺陷 前沿离试件卷边边缘分别为0和50mm 两个位置
成像仿真结果, 验证探头参数, 并优化检测工艺, 指 进行35°~85° 扇形扫查仿真, 其结果如图6所示( 图

导检测试验。 中 D1~D9表示孔深依次为10~90mm )。由图6

图6 不同前沿距离时 914.4mm 管道不同深度标准反射体仿真成像结果

ϕ
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2023年 第45卷 第6期
无损检测