储氢钢瓶的在线水浸聚焦相控阵自动超声检测

传统的储氢钢瓶在线自动检测通常采用水浸点聚焦或线聚焦的超声检测方法,但点聚焦检测速度受到一定限制,线聚焦的检测灵敏度和分辨力比点聚焦的差。提出了带凹面声透镜的相控阵检测技术,通过凹面声透镜水浸耦合实现超声波在钢瓶截面方向的聚焦。利用CIVA软件对带凹面声透镜的相控阵探头辐射声场进行仿真分析,并根据仿真结果设计了相控阵探头参数,在此基础上开发了一套针对储氢钢瓶的五轴联动相控阵超声水浸C扫描自动检测系统,利用相控阵电子扫描技术快速规划超声检测路径和重构曲面。利用该检测系统,对带有人工缺陷的试件进行检测试验。试验结果表明:该方法融合了水浸点聚焦和线聚焦两种方法的优点,能够实现储氢钢瓶轴向和周向缺陷的自动在线超声检测。

水浸聚焦探头声束轴线声场的编程计算

运用菲涅尔环带法,建立了计算水浸聚焦探头声束轴线上的声压分布的数学模型.按照这一数学模型编程计算的声束轴线上的声压分布规律与实测结果相符合.

超声水浸聚焦法检测1Cr18Ni9Ti点焊熔核直径

对超声水浸聚焦法检测ＩＣｒ１８Ｎｉ９Ｔｉ点焊熔核直径的具体过程进行了叙述．检测及验证结果表明，根据透过焊点的赵声波形另一峰值的变化情况，可以较准确地确定点焊熔核的直径．通过对模拟试件的对比分析，发现点焊熔核的柱状晶组织是造成超声波第一峰值变化的主要原因．

水浸聚焦探头斜入射声场的分析与实验

长期以来研究人员利用水浸聚焦探头发出的超声波在水中聚焦形成的焦点对结构件内部的微小缺陷进行检验,从中可知,对于焦柱的位置的确定直接影响着检测结果的好坏.检测人员所采用检验工艺的理论依据是几何聚焦原理,这是一种近似的几何运算,在进行实际检验时可能存在一些偏差.本文对此进行了理论分析和实验验证,研究结果表明运用几何聚焦原理测算出的焦点位置与实际焦点位置存在一些偏差,作者还介绍了一种测试和分析声场的方法,通过实验并结合软件对斜入射时超声在试件内部的声场进行了分析.

超声水浸聚焦窄脉冲探头的研制

前言随着以断裂力学为基础的材料及结构强度评价方法的发展,对如何判定材料及结构件内部小缺陷相应地提出了要求,而窄脉冲探头是解决这一重要问题的关键。目前,不论国内、国外制作窄脉冲探头用的换能器材料,大部分属于振动模式较纯、声阻抗低、介电常数小的材料,如（?）泥酸铅(PbNb2O?)等。这些材料不但制造困难,而且它们的灵敏度普启遍偏低。而用PZT制作出的窄脉冲探头,灵敏度较高。本文介绍了用PZT制作出水浸聚焦窄脉冲探头的方法,工艺简单,不需要进行电容性、电感性的匹配。

低碳钢点焊熔核直径的超声水浸聚焦法检测

介绍用超声水浸聚焦法测定低碳钢点焊熔核直径.检测及验证结果表明,根据透过焊点的超声波形第一峰值的变化情况,可以较准确地确定点焊熔核的直径.

水浸聚焦探头的焦距随环境温度的变化规律研究

本文通过有机玻璃和水中纵波声速与温度的关系来计算水浸聚焦探头的焦距随环境温度的变化。结果表明:探头的焦距随着环境温度的升高而明显变大,基本上是线性变化关系。

水浸聚焦探头声透镜的研制

从聚焦探头的聚焦原理出发 ,针对水浸聚焦探头的声透镜难以制作的问题 ,利用改变声透镜的声速的方法 ,以达到方便制作出不同焦距的水浸聚焦探头的目的。

小直径棒材水浸聚焦的应用分析

由于小直径金属棒材的曲率大,使得普通探头检测时声束不能集中,本文介绍的水浸聚焦方法,通过调整水层厚度,可以使水/钢界面回波分别与多次底波重合,减少界面波干扰,有利于探伤,解决了盲区大声束不够集中等问题。

ITER装置纵场导体母材超声波检测水浸聚焦探头的研制

超声波检测中使用的探头是各式各样的,本文主要讲述了针对ITER装置纵场导体母材的探伤的水浸聚焦探头的研制过程,并进行了性能测试。浇注过程中透镜气泡的排除是至关重要的,同时还进行了实际生产中的测试,达到了比较满意的效果。本课题对已研制好不同规格的探头进行了性能测试,其主要测试参数有焦距、焦柱直径、焦柱长度、声轴线上声压分布等。对其测试结果进行了分析,测试结果表明其性能达到商品化要求。

水浸超声聚焦探头性能测试及声场可视化研究

水浸超声聚焦检测技术广泛应用于航空构件的高精度、自动化成像检测中。水浸超声聚焦探头是形成聚焦声场的关键部件,探头性能及发射声场分布的测试分析非常重要,直接决定其检测性能。搭建了一套能够测试水浸超声聚焦探头特性、实现声场可视化的综合测试平台;对3只标称值相同的探头进行特性测试及声场成像试验,分析探头性能参数对声场分布的影响以及探头声场分布特征对检测能力的影响。试验结果表明,超声探头特性测试值及可视化声场能够反映其检测能力,对于保证探头检测性能、辅助探头优化设计、避免检测性能恶化具有重要作用。

基于自动控制的水浸聚焦法对单层板材的缺陷重构研究

采用超声水浸聚焦法,通过PLC自动控制机构夹持探头,使用MATLAB软件对处理后的数据进行缺陷三维重构,并采用线性插值法和局部加权线性回归法进行优化。结果表明,PLC能够精准稳定地控制探头移动;使用聚焦探头杂波更少,有利于缺陷检测;使用MATLAB对该数据进行三维重构并优化,缺陷图像和实际人工缺陷相吻合。本文所述方法能够很好地实现对单层板材的缺陷重构,在超声无损检测领域有重要意义。

超声检测用多晶片水浸聚焦探头

介绍了用于火车轮箍在线超声波检测的多晶片水浸聚焦探头结构 ,性能参数等。由于探头声束在工作检测宽度方向的连续覆盖 ,当以 10 0 mm/s线速度扫查时 ,可一次完成对工件的全扫查 ,提高工作效率且满足检测工艺要求。

基于超声波水浸点聚焦探头测量材料弹性模量的方法

弹性模量是表征与评定材料力学性能的基础,本文基于超声波斜入射至异质界面时的波型转换原理,提出了测量材料弹性模量的方法.当超声纵波以小于第一临界角的角度入射至材料时,可在材料的底面和水的界面产生反射纵波与反射横波.通过计算材料表面回波与反射纵波、反射横波之间的声时差,并结合材料的厚度值可计算得到材料的纵波声速与横波声速,进而获得弹性模量与泊松比的数值.本文对厚度约2 mm的轧制铝和镍试样进行了超声测量,结果表明:弹性模量、泊松比的测量值与理论值之间的相对误差分别小于2%,6%.

TC4合金Ф25mm棒材超声波水浸检测探头应用研究

采用不同频率、晶片直径和焦距尺寸的圆柱面聚焦探头、球面聚焦探头,检测TC4合金准25 mm对比试样,通过对TC4合金准25 mm棒材超声波水浸检测探头的参数进行研究,分析了圆柱面聚焦探头检测灵敏度、水距和信噪比的对应关系。结果表明,采用圆柱面聚焦、频率15 MHz、晶片直径准0.25″、焦距1.0″的水浸超声波探头,对TC4合金准25 mm棒材缺陷检测结果较好,可以保证检测结果的真实性和稳定性。

五轴水浸超声扫查系统研制

为实现超声强衰减材料、多层结构件、重要焊接结构件中缺陷高灵敏度的超声检测和评价，并对自然缺陷形状、性质和大小进行分析和判别，实现对缺陷的精确定性、定量和定位，研制了一套五轴水浸超声扫查成像系统。该系统包括5个部分：超声波发射和接收系统，包括超声探伤仪（USIP12）和水浸聚焦探头：数据采集和图像处理系统，包括工控机和数据采集卡；五轴水浸超声扫查系统装置，包括精密三维扫描工作台、水平转台、探头摆动架、专用夹具、水槽、步进电机驱动卡和驱动电源：软件系统，由文件管理、参数设置、数据和图像处理等控制窗121组成。系统工作时，由运行在工控机上的测控程序向运动控制卡发出运动指令，

核电站小径薄壁管的超声检测方法

为了对核电站中的小径薄壁管实施有效检测,介绍了水浸聚焦横波法和水浸聚焦纵波直入射法,分析确定了探头的工艺参数,并在含有局部磨损、环形磨损、轴向裂纹、周向裂纹、通孔等缺陷的样管上进行了对比检测。结果表明,两种超声检测方法对于不同缺陷的检出、定量各有优劣,其中水浸聚焦纵波直入射法对于磨损、肿胀、通孔等缺陷的检出能力较强,缺陷定量精确;水浸聚焦横波法对于裂纹检出能力较强,但难以定量;两种方法结合、相互验证,可大幅提升缺陷的检出能力。

薄壁管探伤中水声程公式分析

多年来,H=F-(R^2-L^2)^(1/2)被认为是中小直径薄壁管超声水浸聚焦探伤法的最佳水声程公式.但实际探伤中最佳水声程和由此式计算出来的理论最佳水声程有时出入较大.对此原因进行了分析,并提出了确定最佳声程的方法.