一种用于电站锅炉小径管焊缝的全方位相控阵检测方法技术

本发明专利技术公开了一种用于电站锅炉小径管焊缝的全方位相控阵检测方法，所述全方位相控阵检测方法包括如下步骤：根据小径管的规格和材质来选择相控阵探头，且旋转合适的试块，将探头与试块进行固定连接，备用；将检测专用机械扫查器固定在需要检测的小径管管道上，将探头与试块安装在检测专用机械扫查器表面，同时可将探头与超声波检测仪器以及相控阵仪器电性连接；检测。该方法的有益效果是：该种用于电站锅炉小径管焊缝的全方位相控阵检测方法，全方位、无死角的相控阵检测技术，具有缺陷检出率高，施工质量可靠，对人体无辐射伤害，绿色环保等特点，并有显著的经济效益和社会效益，小径管在发电厂行业中应用广泛。

【技术实现步骤摘要】
一种用于电站锅炉小径管焊缝的全方位相控阵检测方法
本专利技术涉及一种全方位相控阵检测方法，具体为一种用于电站锅炉小径管焊缝的全方位相控阵检测方法，属于全方位相控阵检测技术应用

技术介绍
所谓电站锅炉，通俗来讲就是电厂用来发电的锅炉，一般容量较大，现在主力机组为600MW，目前较先进的是超超临界锅炉，容量可达1000MW，电站锅炉主要有两类：煤粉炉和循环流化床锅炉，这两类锅炉是目前电站所用的主要类型，流化床炉和煤粉炉的最大区别是燃料的状态不同，即液体和煤块粉状。在相控阵技术出现之前，电站锅炉小径管大多数焊缝使用射线技术进行检测，但射线技术有一些比较明显的缺点，对于平行于照射方向的缺陷的检出率较低，无法测量垂直方向尺寸，测量结果受操作人员的主观影响，对环境及操作人员的安全构成潜在危险，检测效率较低等，影响使用。因此，针对上述问题提出一种用于电站锅炉小径管焊缝的全方位相控阵检测方法。
技术实现思路
本专利技术的目的就在于为了解决上述问题而提供一种用于电站锅炉小径管焊缝的全方位相控阵检测方法。本专利技术通过以下技术方案来实现上述目的，一种用于电站锅炉小径管焊缝的全方位相控阵检测方法，所述全方位相控阵检测方法包括如下步骤：(1)根据小径管的规格和材质来选择相控阵探头，且旋转合适的试块，将探头与试块进行固定连接，备用；(2)将检测专用机械扫查器固定在需要检测的小径管管道上，将探头与试块安装在检测专用机械扫查器表面，同时可将探头与超声波检测仪器以及相控阵仪器电性连接；<br>(3)检测，相控阵仪器按照预定的规则和时序对探头中的一组或者全部晶片分别进行激活，即在不同的时间内相继激发探头中的多个晶片，每个激活晶片发射的超声波束相互干涉形成新的波束，波束的形状、偏转角度等可以通过调整激发晶片的数量、时间来控制，同时装有阵列探头的机械扫查器沿着精确定位的轨道滑动，进而相控阵探头沿着焊缝长度方向平行于焊缝进行直线扫查，对焊接接头进行全体积检测。优选的，所述步骤(1)中的相控阵探头由多个小的压电晶片按照一定序列组成，使用时相控阵仪器按照预定的规则和时序对探头中的一组或者全部晶片分别进行激活，即在不同的时间内相继激发探头中的多个晶片，每个激活晶片发射的超声波束相互干涉形成新的波束，波束的形状、偏转角度等可以通过调整激发晶片的数量、时间来控制，常用的相控阵晶片阵列有线阵、矩阵、环阵等，其中一维线型阵列应用最为成熟，从控制的角度来说，它们最容易编程控制，并且费用明显少于更复杂的阵列，目前已经有含256个晶片的探头，可满足多数情况下的应用。优选的，所述步骤(3)中的探头的机械扫查器沿着精确定位的轨道滑动完成，也采用手动方式完成，可实现快速检测，检测效率非常高。优选的，所述步骤(2)中的相控阵仪器为便携式相控阵仪器。优选的，所述步骤(3)中的超声相控阵检测仪器由脉冲重复频率单位时间内发出的压电脉冲次数，可调的常规超声波检测仪器线路和相控阵模块组成，其中常规超声部分按设置的PRF发出压电脉冲信号并接收返回的脉冲信号，对返回的信号进行处理并显示在面板上，相控阵模块部分则将压电脉冲信号按预置规则分配给将被激发的晶片通道，再给予不同的延时处理后施加到被激活的晶片上，并用电子方式使激活脉冲保持一定的时间，对于接收，仪器则有效地完成逆转过程，相控阵控制的波形特性主要包括焦距深度调整、电子线性扫描、波束偏角等，它除了能有效地控制超声波束的形状和方向外，还可实现复杂的动态聚焦和实时电子扫描。优选的，所述步骤(2)中的相控阵仪器设置不同的聚焦法则能激发出不同的超声波束,且具有相应的形状,并能聚焦在不同的深度。优选的，所述步骤(3)中的机械扫查器的高度小于12mm，手放不进去也能扫查到。优选的，所述步骤(1)中的相控阵探头中被选择的晶片交替激发,能够实现高精度、快速、全面的断面扫查。优选的，所述步骤(3)中的超声波相控阵检测时,则可根据需要设置多组聚焦法则,即产生多组不同角度的使声束方向垂直预期缺陷的波束同时进行扫查,能够非常快速、全面地覆盖工件被检部位,比常规单探头机械系统快很多,且可设置波束进行电子线性扫查。优选的，所述步骤(3)中的相控阵探头可检出0.5mm孔缺陷。本专利技术的有益效果是：该种用于电站锅炉小径管焊缝的全方位相控阵检测方法，全方位、无死角的相控阵检测技术，具有缺陷检出率高，施工质量可靠，对人体无辐射伤害，绿色环保等特点，并有显著的经济效益和社会效益，小径管在发电厂行业中应用广泛，由于小径管曲率大，声波耦合困难，其反射面声能损失较大，探头的前沿长度对检测的影响大，因而对小径管对接焊缝中的危害性缺陷较难判定，在役检测或者难以拆卸的时候，管子排列密集等现场工况也会导致常规超声无法实施，采用相控阵检测方法对小径管环焊缝进行扫查，同时采用常规超声检测方法进行对比实验，发现超声相控阵检测与常规超声相比具有明显优势，不仅操作简便，效率高，同时在缺陷的定位定量上能够通过实时成像技术较好呈现，为缺陷的定性带来很大的方便。附图说明图1为本专利技术的方法流程图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。实施例一：一种用于电站锅炉小径管焊缝的全方位相控阵检测方法，所述全方位相控阵检测方法包括如下步骤：(1)根据小径管的规格和材质来选择相控阵探头，且旋转合适的试块，将探头与试块进行固定连接，备用；(2)将检测专用机械扫查器固定在需要检测的小径管管道上，将探头与试块安装在检测专用机械扫查器表面，同时可将探头与超声波检测仪器以及相控阵仪器电性连接；(3)检测，相控阵仪器按照预定的规则和时序对探头中的一组或者全部晶片分别进行激活，即在不同的时间内相继激发探头中的多个晶片，每个激活晶片发射的超声波束相互干涉形成新的波束，波束的形状、偏转角度等可以通过调整激发晶片的数量、时间来控制，同时装有阵列探头的机械扫查器沿着精确定位的轨道滑动，进而相控阵探头沿着焊缝长度方向平行于焊缝进行直线扫查，对焊接接头进行全体积检测。优选的，所述步骤(1)中的相控阵探头由多个小的压电晶片按照一定序列组成，使用时相控阵仪器按照预定的规则和时序对探头中的一组或者全部晶片分别进行激活，即在不同的时间内相继激发探头中的多个晶片，每个激活晶片发射的超声波束相互干涉形成新的波束，波束的形状、偏转角度等可以通过调整激发晶片的数量、时间来控制，常用的相控阵晶片阵列有线阵、矩阵、环阵等，其中一维线型阵列应用最为成熟，从控制的角度来说，它们最容易编程控制，并且费用明显少于更复杂的阵列，目前已经有含256个晶片的探头，可满足多数情况下的应用。优选的，所述步骤(3)中的探头的机械扫查器沿着精确定位的轨道滑动完成，也采本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于电站锅炉小径管焊缝的全方位相控阵检测方法，其特征在于：所述全方位相控阵检测方法包括如下步骤：/n(1)根据小径管的规格和材质来选择相控阵探头，且旋转合适的试块，将探头与试块进行固定连接，备用；/n(2)将检测专用机械扫查器固定在需要检测的小径管管道上，将探头与试块安装在检测专用机械扫查器表面，同时可将探头与超声波检测仪器以及相控阵仪器电性连接；/n(3)检测，相控阵仪器按照预定的规则和时序对探头中的一组或者全部晶片分别进行激活，即在不同的时间内相继激发探头中的多个晶片，每个激活晶片发射的超声波束相互干涉形成新的波束，波束的形状、偏转角度等可以通过调整激发晶片的数量、时间来控制，同时装有阵列探头的机械扫查器沿着精确定位的轨道滑动，进而相控阵探头沿着焊缝长度方向平行于焊缝进行直线扫查，对焊接接头进行全体积检测。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于电站锅炉小径管焊缝的全方位相控阵检测方法，其特征在于：所述全方位相控阵检测方法包括如下步骤：
(1)根据小径管的规格和材质来选择相控阵探头，且旋转合适的试块，将探头与试块进行固定连接，备用；
(2)将检测专用机械扫查器固定在需要检测的小径管管道上，将探头与试块安装在检测专用机械扫查器表面，同时可将探头与超声波检测仪器以及相控阵仪器电性连接；
(3)检测，相控阵仪器按照预定的规则和时序对探头中的一组或者全部晶片分别进行激活，即在不同的时间内相继激发探头中的多个晶片，每个激活晶片发射的超声波束相互干涉形成新的波束，波束的形状、偏转角度等可以通过调整激发晶片的数量、时间来控制，同时装有阵列探头的机械扫查器沿着精确定位的轨道滑动，进而相控阵探头沿着焊缝长度方向平行于焊缝进行直线扫查，对焊接接头进行全体积检测。


2.根据权利要求1所述的一种用于电站锅炉小径管焊缝的全方位相控阵检测方法，其特征在于：所述步骤(1)中的相控阵探头由多个小的压电晶片按照一定序列组成，使用时相控阵仪器按照预定的规则和时序对探头中的一组或者全部晶片分别进行激活，即在不同的时间内相继激发探头中的多个晶片，每个激活晶片发射的超声波束相互干涉形成新的波束，波束的形状、偏转角度等可以通过调整激发晶片的数量、时间来控制，常用的相控阵晶片阵列有线阵、矩阵、环阵等，其中一维线型阵列应用最为成熟，从控制的角度来说，它们最容易编程控制，并且费用明显少于更复杂的阵列，目前已经有含256个晶片的探头，可满足多数情况下的应用。


3.根据权利要求1所述的一种用于电站锅炉小径管焊缝的全方位相控阵检测方法，其特征在于：所述步骤(3)中的探头的机械扫查器沿着精确定位的轨道滑动完成，也采用手动方式完成，可实现快速检测，检测效率非常高。


4.根据权利要求1所述的一种用于电站锅炉小径管焊缝的全方位相控阵检测方法，其特征在于：所述步骤(2)中的相控阵仪器为便携式相控阵仪器。


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【专利技术属性】
技术研发人员：郭红伟，辛江，王云，王志强，张小文，
申请(专利权)人：山西华视金属检测技术有限公司，中国能源建设集团山西电力建设有限公司，
类型：发明
国别省市：山西;14