Page 144 - 无损检测2024年第十一期

检测案例

相位相干成像技术（PCI）在 CRA

复合材料焊缝检测中的应用

在石油、天然气开采过程中，需要利用管道 能导致较差的声学穿透能力和较低的信噪比。而
来传输介质，当传输介质具有较强的腐蚀性时， 相位相干成像（PCI）技术作为一种 TFM 技术的
碳钢管线的应用会受到一定限制，而镍基管线具 变体，大大改善了上述 TFM 技术的不足。
有良好的耐腐蚀性，但使用镍基管线的成本较 文章主要介绍了相位相干成像技术的基本原
高。耐腐蚀合金（Corrosion Resistant Alloy， 理，以及其在 CRA 复合材料焊缝检测中的应用，
CRA）复合材料由于具有优良的耐腐蚀性能及相 并通过试验比较了该技术和传统相控阵超声、全
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对较低的成本，在石油、化工等领域应用广泛 。 聚焦成像（TFM）技术在 CRA 材料检测中的效果，
在 CRA 复合材料的检测中，常使用传统相 为 CRA 复合材料焊缝的检测提供一种新的方法。
控阵超声（PAUT）、全聚焦成像（TFM）技术。 1 相位相干成像技术简介
TFM 的主要特点是能够在整个被关注区域内聚
相位相干成像（PCI）是一种新的先进超声
焦，并呈现缺陷在其自然方向上的图像，从而使
波检测技术，是全聚焦（TFM）的一种变体方法，
缺陷图像容易解读。然而，与传统 PAUT 技术一
其同样对全矩阵采集的 A 扫描原始数据进行处理，
样，传统的 TFM 也具有其固有的局限性，即， 但其算法会忽略信号的幅度信息，而计算关注区
这两种技术都是基于接收信号中的振幅信息成像 域中每个点（或像素）的所有 A 扫描信号的相位
的，因此信号强度也易受到声波传输衰减以及材 相干性。简单来说，当某一点出现缺陷时，信号
料自然衰减（或吸收）的影响。此外，TFM 图像 出现高的相位相干性（100% 相干性表示最高的
根据 FMC（全矩阵捕获）数据进行后续处理，而 缺陷确定度），而不存在缺陷时，信号相位不相干。
FMC 数据采集时每次仅发射 1 个晶片，在检测 例如，裂纹的尖端与边缘的衍射信号与材料背景
厚壁工件或高衰减材料时，这种数据采集方式可 噪声具有很高的相干响应，3 个尺寸相同、深度
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2024 年 第46 卷 第11 期
无损检测