相控陣技術學習帖

       年底收關，工作任務不算飽滿，有時間去靜心讀書、讀資料，做實驗、針對每日學習、實驗內容，進行整理發布，也歡迎壇友們一起來發布自己的學習成果。此貼目的，一來和廣大技術愛好者交流經驗，二來對自己起到鞭策作用。作為相控陣初學者，學習內容多較淺顯、現場應用較多，個人理解有誤之處，歡迎廣大壇友予以指正、批評。

圖譜顯示明顯不能覆蓋，6mm一下運用3次波，且選用軟件不對，可以參考相控陣的征求意見稿。參數設置有問題，如濾波是0.5-2倍。多做實驗驗證。

2017年12月11日
1、對相控陣檢測設備調試過程中注意事項？
設備使用：ISONIC 3510    探頭：7.5M16晶片探頭

A.如上圖，右側為探頭參數，左側為楔塊參數。
注：此項不同于OLYMPUS，OLYMPUS探頭楔塊需分別選定。
析：相控陣不同于手超檢測，不需要對探頭，測定入射點，前沿，此時輸完探頭參數后對于已知孔的定位是準確的，如果楔塊磨損較嚴重，需要重新進行校準，輸入參數后，可以上已知孔進行驗證，定位誤差小可以忽略。輸入探頭型號，定位準確原理？超聲波檢測定位準確，是對掃描基線進行校準，K值進行校準。那么相控陣省去校準步驟且通過激發延時實現角度偏轉和聲束聚焦以及孔徑變化，是如何實現定位準確？相控陣主要是根據內置在設備中的各項探頭參數，交給計算機進行計算，準確的是需要第一晶片的位置，從而通過計算機計算，能計算出各種晶片組合的入射點。
B.參數設置
基礎參數：顯示延時,該設備標注似乎有問題，該項為探頭延遲計算開啟即可。
          抑制,為0，同超聲一樣，抑制會影響垂直線性及動態范圍。（各位有使用過抑制的嗎？在什么情況下應用）
激發參數：脈沖寬度按理論計算設置，(1/f)/2;
          激發等級：一般不需要太高，同激發電壓，激發等級較高對晶片有損
接收參數：濾波器，按標稱頻率0.5-1.5倍之間設置。
測量參數：同A超測量峰值點。
激發設置：選擇激發晶片數量和起始晶片數量，同A超選擇原則一致，滿足檢測條件下盡量選擇較小晶片。
聚焦深度，位于最大聲程處。
C.DAC曲線制作
同A超找不同深度的孔做DAC缺陷，期間可以調節增益。
D.角度校準，對各個角度進行增益修正，可以5度一個步進，也可以1度一個步進，步進越小越精確，此處值得注意的是，將調節的靈敏度調回第一點的基準靈敏度，不然修正不正確。
E.坡口設置：按照實際焊縫形式進行設置，注意該設備焊縫下表面寬度最小只能設置為5，設備局限。
F.探頭位置設置，此處應注意該設備探頭位置為探頭前沿至焊縫邊緣的距離，而非向OLYMPUS為前沿至焊縫中心線的距離，應該注意。
G.檢測：應注意熱影響區鍵位是否點擊，點擊后為C掃、B掃顯示焊縫及熱影響區，如不點擊則只顯示焊縫。

2017.12.12
做了一些小徑管檢測（模擬件），其中有規格φ57*6；φ51*5；φ60*4；φ89*5.5，對小管采用了不同的步進偏移，檢測效果也不同，討論：用于考慮小徑薄壁管采用一、二次波檢測，還是二、三次波檢測效果更佳。下面拿出φ60*4，小管效果進行比對。

如上圖參數設置，探頭位置距離焊縫邊緣為0，采用一次、二次波檢測焊縫，存在漏檢區域檢測效果如下：

缺陷1：條形缺陷    缺陷2：未焊透     缺陷3：群孔

如上圖參數設置，探頭位置距離焊縫邊緣為7，采用一次、二次波檢測焊縫，存在漏檢區域檢測效果如下：


缺陷1：條形缺陷    缺陷2：未焊透     缺陷3：群孔

對同一管徑采用不同，探頭位置檢測，效果有一定差別，從目前圖上效果看采用二次、三次波檢測效果更好，C掃描、B掃描比較干凈，更容易識別缺陷信號，根部余高信號，對大角度更加敏感。采用探頭探頭距焊縫一段距離需要增加補償，信號幅度明顯有下降，應區分根部結構信號。

JCI552 發表于 2017-12-13 08:35
圖譜顯示明顯不能覆蓋，6mm一下運用3次波，且選用軟件不對，可以參考相控陣的征求意見稿。參數設置有問題， ...

謝謝您的回復，圖譜覆蓋問題一直我也很糾結，ISONIC不知為什么下焊縫最小只能設置到5，所以無法覆蓋全，可以考慮雙側檢測，但是現場偶爾遇到直管對接彎頭焊縫，確實是一個問題，不知您如何解決？軟件不對指的是？參數設置，理論應該是0.5-1.5倍之間，都是取個整，回頭試下完全按理論值設置效果如何？應該主要影響分辨力，可以從分辨力上看看效果。

6mm以下要求二次波與三次波分開設置（PA征求意見稿要求）,這需要一個特殊的軟件功能，ISONIC 有專門軟件。6mm的厚度如何避免在近場區探傷，參數設置要考慮。

JCI552 發表于 2017-12-13 12:12
6mm以下要求二次波與三次波分開設置（PA征求意見稿要求）,這需要一個特殊的軟件功能，ISONIC 有專門軟件。6 ...

分別設置，同時顯示，多項掃描功能，沒有使用，回頭試試，以前試過幾次，可能當時操作不太熟效果不太滿意。參數回頭再考慮考慮，謝謝。

2017.12.13
對相控陣標準GB/T 32563-2016比較熟悉，對NB/T 47013.15-XXX征求意見稿不是很熟悉，這兩天有時間對于兩標準內容做比對、學習。
GB/T 32563：

NB/T 47013.15：

范圍比對：
1、掃查方式：GB指出了手工、自動、半自動掃查方式利用一維線陣，使用二維相控陣探頭時，例如面陣探頭也可參照標準使用，NB，未提出具體掃查方式的應用，只要是屬于相控陣檢測方式默認均可參照標準使用。
2、厚度范圍的約束：GB給出厚度范圍，并且厚度范圍以外應采用工藝驗證，個人感覺規定嚴謹合理，NB未給出厚度范圍，不知正式稿是否給出，例如φ19*2mm,此標準是否適用。
3、材料方面：GB只適用于鋼制，NB適用于金屬材料及聚乙烯，應用更廣
4、檢測對象：GB適用于鋼制接頭，其他結構件及原材料可參照適用，NB明確指出原材料和零部件檢測。
GB/T 32563：

NB/T 47013.15：

引用文件部分：
共性：對于版本的適用性，同NB/T 47013所有標準規定，對于探頭通用技術條件引用一致。
      術語定義引用標準一致，同樣引用NB/T 47013.3。可見相控陣物理基礎，脈沖反射法。
不同：NB引用內容增加PE管檢測內容，PE檢測將會成為今后主要的檢測研究課題，材料應用很廣，檢測手段欠缺。NB對設備技術條件提出要求。對于試塊引用標準不一致（NB標準首選JB，JB如無相關，引GB，不知是否和標準JB歸口轉為NB有關？），增加引用NB/T47013.10，TOFD相控陣同時掃描相輔相成，效果很理想，實現較困難，需要同時滿足至少3個通道耦合效果，實驗室效果不錯，現場未使用。

2017.12.15
近日采用相控陣檢測筒體與管板對接縫（設備：ISONIC 3510  探頭：5M32晶片 法則：扇形掃描、35-75度、激發17-32、聚焦：2T），發現圖譜有些不對，具體說不出哪里不對，于是，準備重新對探頭進行角度校準、DAC校準，進行探頭選定后，在CSK-ⅡA試塊上驗證，發現定位不準確，檢測10mm,15mm,20mm，深度孔，深度均差5mm左右，水平相差3mm左右，定位出現嚴重誤差。
1、首先考慮楔塊磨損嚴重
換楔塊之后，定位仍存在誤差。
2、懷疑參數設置問題
對參數重新核對，未發現問題。
解決過程，與廠家溝通弄明白各插孔，各硬件意義，反復試驗，反復換插孔解決。
收獲：
設備側面插口意義，3510雙插孔為兩組16通道，上插口：17-32，下插口：1-16，如果使用1-16晶片可以直接插下插口，插上插口無反應（未做實驗），做了一個小實驗采用32晶片探頭做垂直入射，分別插上插口和下插口，單次激發4晶片，看底波回波效果，插上時，1-13是沒反應的，起始晶片跳過13開始有底波漸強，最后穩定。

通道合成器（暫且這么叫，不知道官方學名，未問廠家），合成器應插17-32，合成后，1-16孔相當于可單次激發32晶片，也就是設備變成了32通道，如果設備1-16再插一個32轉64的轉換頭，又可以變成64通道，使用雙探頭只能16+16。

今日問題主要出現在通道合成器，插在了1-16，探頭插在了17-32，這樣存在定位誤差，要想消除定位誤差可以（將探頭翻轉），原理可以繼續探究。

207.12.17
補發。。
術語定義：
1、GB/T 32563，B掃描規定為X-O-Z投影，NB/T 47013規定Y-O-Z投影，兩個標準對于B掃描的規定有所不一樣，B掃描和D掃描的定義，個人覺得更傾向于NB的規定，學習TOFD，我們把非平行掃查的灰度圖定義為D掃描，正好和NB的規定穩合。個人覺得B、D掃描首先是人為規定的，具體定義未找到，我覺得應該和探頭的移動方向密切相關，如果TOFD平行掃查那么，應該是Y-O-Z面為D掃描，X-O-Z投影為B掃描，和GB穩合，所以B和D的定義是否需要準確的前提條件？
2、將沿線掃查改為平行線掃查，該掃查術語的更改無關痛癢，都是一個意義，GB沿線柵格掃查在NB里未做定義，個人覺得是否可以沿用，NB里增加了原材料檢測，如檢測內壁腐蝕可以采用二維編碼器，移動過程是否屬于沿線柵格。
人員要求：
NB，增加人員對聚乙烯材料的了解。
原材料部分檢測要求：
NB提出了主動孔徑大小，其他靈敏度設置及試塊缺陷的評定基本同47013.3;
焊縫檢測：
1、提出內徑小于200的管座角縫不適用？是否合理，該規格焊縫較多，47013.3-2015，對于可檢測厚度放寬至80以上。
2、表面粗糙度有所放寬，Ra≤25μm。
3、4-8mm、30-120mm，要求分開設置檢測，較GB提出新觀點。
4、6.5.1規定，聚焦深度應避免在近場區以內，不知如何理解，聚焦有效范圍為近場以內，如果設置在近場以外，還是否有聚焦作用？