相控阵技术学习帖

       年底收关，工作任务不算饱满，有时间去静心读书、读资料，做实验、针对每日学习、实验内容，进行整理发布，也欢迎坛友们一起来发布自己的学习成果。此贴目的，一来和广大技术爱好者交流经验，二来对自己起到鞭策作用。作为相控阵初学者，学习内容多较浅显、现场应用较多，个人理解有误之处，欢迎广大坛友予以指正、批评。

图谱显示明显不能覆盖，6mm一下运用3次波，且选用软件不对，可以参考相控阵的征求意见稿。参数设置有问题，如滤波是0.5-2倍。多做实验验证。

2017年12月11日
1、对相控阵检测设备调试过程中注意事项？
设备使用：ISONIC 3510    探头：7.5M16晶片探头

A.如上图，右侧为探头参数，左侧为楔块参数。
注：此项不同于OLYMPUS，OLYMPUS探头楔块需分别选定。
析：相控阵不同于手超检测，不需要对探头，测定入射点，前沿，此时输完探头参数后对于已知孔的定位是准确的，如果楔块磨损较严重，需要重新进行校准，输入参数后，可以上已知孔进行验证，定位误差小可以忽略。输入探头型号，定位准确原理？超声波检测定位准确，是对扫描基线进行校准，K值进行校准。那么相控阵省去校准步骤且通过激发延时实现角度偏转和声束聚焦以及孔径变化，是如何实现定位准确？相控阵主要是根据内置在设备中的各项探头参数，交给计算机进行计算，准确的是需要第一晶片的位置，从而通过计算机计算，能计算出各种晶片组合的入射点。
B.参数设置
基础参数：显示延时,该设备标注似乎有问题，该项为探头延迟计算开启即可。
          抑制,为0，同超声一样，抑制会影响垂直线性及动态范围。（各位有使用过抑制的吗？在什么情况下应用）
激发参数：脉冲宽度按理论计算设置，(1/f)/2;
          激发等级：一般不需要太高，同激发电压，激发等级较高对晶片有损
接收参数：滤波器，按标称频率0.5-1.5倍之间设置。
测量参数：同A超测量峰值点。
激发设置：选择激发晶片数量和起始晶片数量，同A超选择原则一致，满足检测条件下尽量选择较小晶片。
聚焦深度，位于最大声程处。
C.DAC曲线制作
同A超找不同深度的孔做DAC缺陷，期间可以调节增益。
D.角度校准，对各个角度进行增益修正，可以5度一个步进，也可以1度一个步进，步进越小越精确，此处值得注意的是，将调节的灵敏度调回第一点的基准灵敏度，不然修正不正确。
E.坡口设置：按照实际焊缝形式进行设置，注意该设备焊缝下表面宽度最小只能设置为5，设备局限。
F.探头位置设置，此处应注意该设备探头位置为探头前沿至焊缝边缘的距离，而非向OLYMPUS为前沿至焊缝中心线的距离，应该注意。
G.检测：应注意热影响区键位是否点击，点击后为C扫、B扫显示焊缝及热影响区，如不点击则只显示焊缝。

2017.12.12
做了一些小径管检测（模拟件），其中有规格φ57*6；φ51*5；φ60*4；φ89*5.5，对小管采用了不同的步进偏移，检测效果也不同，讨论：用于考虑小径薄壁管采用一、二次波检测，还是二、三次波检测效果更佳。下面拿出φ60*4，小管效果进行比对。

如上图参数设置，探头位置距离焊缝边缘为0，采用一次、二次波检测焊缝，存在漏检区域检测效果如下：

缺陷1：条形缺陷    缺陷2：未焊透     缺陷3：群孔

如上图参数设置，探头位置距离焊缝边缘为7，采用一次、二次波检测焊缝，存在漏检区域检测效果如下：


缺陷1：条形缺陷    缺陷2：未焊透     缺陷3：群孔

对同一管径采用不同，探头位置检测，效果有一定差别，从目前图上效果看采用二次、三次波检测效果更好，C扫描、B扫描比较干净，更容易识别缺陷信号，根部余高信号，对大角度更加敏感。采用探头探头距焊缝一段距离需要增加补偿，信号幅度明显有下降，应区分根部结构信号。

JCI552 发表于 2017-12-13 08:35
图谱显示明显不能覆盖，6mm一下运用3次波，且选用软件不对，可以参考相控阵的征求意见稿。参数设置有问题， ...

谢谢您的回复，图谱覆盖问题一直我也很纠结，ISONIC不知为什么下焊缝最小只能设置到5，所以无法覆盖全，可以考虑双侧检测，但是现场偶尔遇到直管对接弯头焊缝，确实是一个问题，不知您如何解决？软件不对指的是？参数设置，理论应该是0.5-1.5倍之间，都是取个整，回头试下完全按理论值设置效果如何？应该主要影响分辨力，可以从分辨力上看看效果。

6mm以下要求二次波与三次波分开设置（PA征求意见稿要求）,这需要一个特殊的软件功能，ISONIC 有专门软件。6mm的厚度如何避免在近场区探伤，参数设置要考虑。

JCI552 发表于 2017-12-13 12:12
6mm以下要求二次波与三次波分开设置（PA征求意见稿要求）,这需要一个特殊的软件功能，ISONIC 有专门软件。6 ...

分别设置，同时显示，多项扫描功能，没有使用，回头试试，以前试过几次，可能当时操作不太熟效果不太满意。参数回头再考虑考虑，谢谢。

2017.12.13
对相控阵标准GB/T 32563-2016比较熟悉，对NB/T 47013.15-XXX征求意见稿不是很熟悉，这两天有时间对于两标准内容做比对、学习。
GB/T 32563：

NB/T 47013.15：

范围比对：
1、扫查方式：GB指出了手工、自动、半自动扫查方式利用一维线阵，使用二维相控阵探头时，例如面阵探头也可参照标准使用，NB，未提出具体扫查方式的应用，只要是属于相控阵检测方式默认均可参照标准使用。
2、厚度范围的约束：GB给出厚度范围，并且厚度范围以外应采用工艺验证，个人感觉规定严谨合理，NB未给出厚度范围，不知正式稿是否给出，例如φ19*2mm,此标准是否适用。
3、材料方面：GB只适用于钢制，NB适用于金属材料及聚乙烯，应用更广
4、检测对象：GB适用于钢制接头，其他结构件及原材料可参照适用，NB明确指出原材料和零部件检测。
GB/T 32563：

NB/T 47013.15：

引用文件部分：
共性：对于版本的适用性，同NB/T 47013所有标准规定，对于探头通用技术条件引用一致。
      术语定义引用标准一致，同样引用NB/T 47013.3。可见相控阵物理基础，脉冲反射法。
不同：NB引用内容增加PE管检测内容，PE检测将会成为今后主要的检测研究课题，材料应用很广，检测手段欠缺。NB对设备技术条件提出要求。对于试块引用标准不一致（NB标准首选JB，JB如无相关，引GB，不知是否和标准JB归口转为NB有关？），增加引用NB/T47013.10，TOFD相控阵同时扫描相辅相成，效果很理想，实现较困难，需要同时满足至少3个通道耦合效果，实验室效果不错，现场未使用。

2017.12.15
近日采用相控阵检测筒体与管板对接缝（设备：ISONIC 3510  探头：5M32晶片 法则：扇形扫描、35-75度、激发17-32、聚焦：2T），发现图谱有些不对，具体说不出哪里不对，于是，准备重新对探头进行角度校准、DAC校准，进行探头选定后，在CSK-ⅡA试块上验证，发现定位不准确，检测10mm,15mm,20mm，深度孔，深度均差5mm左右，水平相差3mm左右，定位出现严重误差。
1、首先考虑楔块磨损严重
换楔块之后，定位仍存在误差。
2、怀疑参数设置问题
对参数重新核对，未发现问题。
解决过程，与厂家沟通弄明白各插孔，各硬件意义，反复试验，反复换插孔解决。
收获：
设备侧面插口意义，3510双插孔为两组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，插上插口无反应（未做实验），做了一个小实验采用32晶片探头做垂直入射，分别插上插口和下插口，单次激发4晶片，看底波回波效果，插上时，1-13是没反应的，起始晶片跳过13开始有底波渐强，最后稳定。

通道合成器（暂且这么叫，不知道官方学名，未问厂家），合成器应插17-32，合成后，1-16孔相当于可单次激发32晶片，也就是设备变成了32通道，如果设备1-16再插一个32转64的转换头，又可以变成64通道，使用双探头只能16+16。

今日问题主要出现在通道合成器，插在了1-16，探头插在了17-32，这样存在定位误差，要想消除定位误差可以（将探头翻转），原理可以继续探究。

207.12.17
补发。。
术语定义：
1、GB/T 32563，B扫描规定为X-O-Z投影，NB/T 47013规定Y-O-Z投影，两个标准对于B扫描的规定有所不一样，B扫描和D扫描的定义，个人觉得更倾向于NB的规定，学习TOFD，我们把非平行扫查的灰度图定义为D扫描，正好和NB的规定稳合。个人觉得B、D扫描首先是人为规定的，具体定义未找到，我觉得应该和探头的移动方向密切相关，如果TOFD平行扫查那么，应该是Y-O-Z面为D扫描，X-O-Z投影为B扫描，和GB稳合，所以B和D的定义是否需要准确的前提条件？
2、将沿线扫查改为平行线扫查，该扫查术语的更改无关痛痒，都是一个意义，GB沿线栅格扫查在NB里未做定义，个人觉得是否可以沿用，NB里增加了原材料检测，如检测内壁腐蚀可以采用二维编码器，移动过程是否属于沿线栅格。
人员要求：
NB，增加人员对聚乙烯材料的了解。
原材料部分检测要求：
NB提出了主动孔径大小，其他灵敏度设置及试块缺陷的评定基本同47013.3;
焊缝检测：
1、提出内径小于200的管座角缝不适用？是否合理，该规格焊缝较多，47013.3-2015，对于可检测厚度放宽至80以上。
2、表面粗糙度有所放宽，Ra≤25μm。
3、4-8mm、30-120mm，要求分开设置检测，较GB提出新观点。
4、6.5.1规定，聚焦深度应避免在近场区以内，不知如何理解，聚焦有效范围为近场以内，如果设置在近场以外，还是否有聚焦作用？