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TOFD与超声波相控阵检测技术特点比较论文(第2页)

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  ⑥TOFD缺陷的评定:众所周知,TOFD技术不是基于幅度法进行检测的,检出率远高于其他检测方法(例如手动超声波检测、机械超声波检测及射线检测等)这是众所周知的事实。不论是大缺陷还是小缺陷都能检出,这给缺陷评定增加难度,控制不好返修率相当高,甚至出现有的缺陷返修后看不见的现象。

2、超声波相控阵检测技术特点与优势

  2.1 超声波相控阵与其他无损检测方法对比具有如下特点:

  ①采用电子方法控制声束聚焦和扫描,检测速度成倍提高。

  a超声波束方向可自由变换。

  b焦点可以调节甚至实现动态聚焦。

  c探头固定不动便能实现超声波扇扫或者线扫。

  d相控阵技术可进行电子扫描,比通常的光栅扫描快一个数量等级。

  ②具有良好的声束可达性,能对复杂集合形状的工件进行扫查。

  a传统的检测方法应用单一,但超声波相控阵检测技术用一个相控阵探头,就能涵盖多种应用;b传统的检测方法对很多特定检测都束手无策,但超声波相控阵检测技术只需要一小巧的阵列探头,就可以轻松的解决各项检测任务。

  ③通常优化控制焦点尺寸、焦区深度和声束方向,可使检测分辨力、信噪比和灵敏度等性能得到提高。

  ④通常不需要辅助扫查装置,探头不与工件直接接触,数据以电子文件格式存储,操作灵活简便且成本低。

  ⑤仿真成像技术:解决几何复杂构建检测难题;现场实时生成几何形状图像;轻松指出缺陷真实特征位置;成像由各声束A扫数据产生;实际检测结合工艺轨迹追踪;可用于所有形式的焊缝检测,同步显示A、B、S、C、D、P、3D扫描数据。

  2.2 传统的扫描成像方式需要移动探头才可以实现

  检测,而采用相控阵超声成像只需使用阵列换能器(探头)就可以实现对被检测试样一定声场范围内进行计算机控制的聚焦扫查。另外在B型、C型等扫描成像方式中的声束时有单探头发出的,由于其各项参数都是固定的,如果不移动探头位置,在整个视野范围内很难获得清晰一致的成像;而相控阵超声成像由于其各项参数是灵活多变的,即使是在不移动探头位置的前提下,也可以获得均匀一致、高分辨率的清晰图像。

  虽然超声全息可以得到目标的立体像,但是由于其灵敏度和分辨率不高,并且所需设备复杂昂贵,现阶段还没有得到广泛的应用。而相控阵超声成像的检测灵敏度和分辨率大大高于超声全息,而且通过对各个方向扫描声束的探测结果进行计算重建,也可以得到被检物体的三维成像。如采用二维阵列探头,则可获得实时三维成像。

  由于超声显微镜的成像所用的换能器频率高,所以其分辨率高,但弊端是只适用于探查物体表面和近表面微观结构;而相控阵超声由于不用很高的频率,其分辨率相对较低,但可以对较厚的大工件进行内部成像检测。

3、结论

  综上所述:超声波相控阵检测技术以其灵活的声束偏转和聚焦性能越来越引起人们的重视。在不远的将来,超声波相控阵检测技术必将会以其无可比拟的优越性替代其他成像检测技术,使得无损检测技术越来越方便的应用于工业领域。

参考文献

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