大直徑棒材分區(qū)超聲波檢測應(yīng)用

    大直徑棒材的超聲波探傷，國內(nèi)普遍采用手動接觸法。該方法實(shí)施時(shí)不但受人為因素影響較大，而且檢測結(jié)果雜波較高。有些廠家雖有自動檢測系統(tǒng)，但采用單通道DAC曲線法進(jìn)行檢測和評估。由于大直徑棒材檢測范圍較大，用單通道一個(gè)探頭檢測造成探傷盲區(qū)偏大，雜波偏高，甚至在較深的檢測深度處無法達(dá)到要求的檢測靈敏度。

原理與方案針對上述問題，我們推薦使用分區(qū)掃查技術(shù)來進(jìn)行大直徑棒材的超聲探傷。分區(qū)掃查技術(shù)將被檢棒材根據(jù)棒材直徑分成多個(gè)區(qū)域，不同區(qū)域采用不同規(guī)格的聚焦探頭，對應(yīng)探傷儀的不同通道，不同通道對應(yīng)水距也有所不同。如下圖的樣例中將棒材的掃查范圍分成了三個(gè)區(qū)域，三個(gè)探頭各覆蓋一個(gè)區(qū)域的檢測，掃查過程中三個(gè)探頭同時(shí)采集數(shù)據(jù)， 每個(gè)探頭采集到的數(shù)據(jù)各自成像，代表該區(qū)域內(nèi)的C掃描結(jié)果。探頭1可選用高頻探頭，從而達(dá)到減小探傷盲區(qū)的目的。而較深區(qū)域?qū)?yīng)的探頭可選用大聚焦深度探頭，從而使探頭聚焦在檢測區(qū)域附近，以減少由于聲程擴(kuò)散造成的雜波偏高，提高信噪比。

分區(qū)檢測技術(shù)原理圖分區(qū)檢測探頭架采用如圖2，圖3所示的設(shè)計(jì)。包括橫波通道和縱波通道。根據(jù)檢測要求通?？膳渲脙蓚€(gè)橫波通道，實(shí)現(xiàn)正反兩個(gè)方向的橫波斜入射檢測。橫波通道的探頭角度及水距均可單獨(dú)調(diào)節(jié)，橫向偏移量也可單獨(dú)調(diào)節(jié)，從而實(shí)現(xiàn)要求角度的斜入射?？v波通道的通道數(shù)根據(jù)被檢對象的zui大直徑來確定，一般情況下安裝覆蓋到1/2D或者按特殊要求進(jìn)行通道配置?？v波通道的探頭角度及水距可單獨(dú)調(diào)節(jié)。標(biāo)準(zhǔn)SAE AMS 2628A中也有不同直徑棒材推薦的分區(qū)。

分區(qū)檢測探頭架實(shí)物結(jié)果下面是對于直徑400mm的TC18鈦合金棒材的分區(qū)檢測結(jié)果。七個(gè)縱波通道分別檢測棒材中的一個(gè)檢測區(qū)域，每個(gè)通道對應(yīng)一個(gè)探頭。

制作階梯形棒材試塊，在試塊上加工不同孔徑及埋深的平底孔，根據(jù)平底孔的埋深分別使用相應(yīng)的通道進(jìn)行檢測，記錄缺陷處zui大回波幅值，增益，及缺陷附近的噪聲幅值，計(jì)算信噪比。

從以上結(jié)果可以看到，對于1.2mm的平底孔，在200mm埋深處的TC18鈦合金棒材試塊上，可以達(dá)到優(yōu)于9dB的信噪比。此處使用的探頭聚焦長度為8英寸，并未聚焦到缺陷處，如采用大聚焦深度的探頭使聲場聚焦在離缺陷更近的位置可以達(dá)到更優(yōu)的結(jié)果。由GE檢測控制技術(shù)有限公司推出的GE KrauKramer KT-B系列水浸超聲檢測系統(tǒng)專致于大直徑棒材的檢測，提供多通道超聲儀器并配備多通道探頭架以進(jìn)行分區(qū)檢測。

深圳市泰立儀器儀表有限公司成立于2005年11月，是專業(yè)從事測試儀器儀表設(shè)備的代理、銷售和服務(wù)工作。并與國外儀器儀表生產(chǎn)廠商有著廣泛的技術(shù)與銷售合作的良好基礎(chǔ)。作為德國FOERSTER霍釋特、美國Dakota達(dá)高特、英國SONATEST聲納、英國ETHER NDE易德、美國GE通用、等公司的中國銷售代理。主要銷售的儀器有：超聲波測厚儀、超聲波探傷儀、汽車點(diǎn)焊探傷儀、超聲波硬度計(jì)、電導(dǎo)率儀、磁導(dǎo)率儀、渦流探傷儀、涂層測厚儀、風(fēng)速計(jì)、粒子計(jì)數(shù)器、推拉力計(jì)、扭力計(jì)等測試儀器。