征集相控阵问题——远东论坛组织专家回复

为进一步发展相控阵技术工艺和应用研究，自即日起，在本栏目征集相控阵问题，包括技术、工艺、探头、设备、理论、检测方案等各个方面的问题均可提出。
远东论坛将选择其中有价值问题，组织和邀请国内外专家进行答复和讨论交流。

强总，您好！ 指导您最近正在忙碌远东会议，问题再这里先发出，您在有空之间烦请给予解答，谢谢！
相控阵技术实际上已经在国内外研究及应用了很久，但是就目前来讲还找不到任何一个国家相关相控阵技术给出了详细、完整的检测及验收标准。视乎所有的标准都是针对设备校准、检测工艺制定，但是检测工艺参数让人琢磨不透，没办法按照标准内容给出检测工艺参数。那么现在唯一处理的方式就是：模拟验证。包括仿真验证和实际产品模拟试块验证，只有验证后认为合格的工艺方能用到被检工件中。那么问题1：真正制约相控阵技术发展，包括验收标准的制定，工艺参数的给定等原因是什么？相控阵技术在各领域所表现出的优势已经很明显，难道就验收标准问题一致制约其应用发展？
另外，就目前来说各设备厂家相控阵设备的设计原理略有不同，一种是以TCG曲线为主，另一种通过DAC曲线+AVG曲线组合的方式，那么问题2：哪种设计原理正确或者更有趋势？
其次，就相控阵缺陷定性来说，个人认为首先应跟常规超声检测缺陷定性对比，那么优势是必然的。尤其相控阵扇形扫查时，缺陷端面图像形态，在区分面积型缺陷或者体积型缺陷方面有着重要意义。特别是变化角度进步（角度分辨力）的调节，对于缺陷性质的定性也有很大重要意义。其次，相控阵成像图谱的缺陷定性与射线检测对比，我个人觉得在不考虑缺陷检出率的条件下，就缺陷定性而言，射线检测优势肯定大于相控阵检测。但是相控阵检测在某些领域，尤其厚板领域，当射线检测难度较大，面积型缺陷检出率较低的条件下，使用相控阵技术优势突出。
最后，相控阵检测技术的可靠性是较高的，但是如何保证可靠性受人为因素影响较大。这点无论是常规超声还是相控阵技术，人为因素（经验）对于缺陷检出能力及缺陷定性影响较大。为了保障相控阵技术成像效果（数据采集），ASME标准在重点强调自动化或者半自动化检测，但是这点无疑制约了相控阵技术在行业的应用。因为这种自动扫查装置到目前来说没有广泛应用，并且针对结构形式复杂的构件，可能需要多种扫查装置实现自动化，这样无疑导致曾本的增加。那么如何解决好这个问题，对于相控阵成像的应用启关键作用。个人建议，能否提出一种耦合监控条件，应给出上限、下限。耦合太好，导致缺陷波幅夸大，耦合太差，导致缺陷漏检。
强总，以上是个人对于相控阵技术的见解，难免有不合适之处，还烦请强总赐教！

先问个问题吧
缺陷测高的时候上下端的tip diffraction如何确定，这个是在PCN 的PHASE ARRAY考试的时候每个缺陷都要测定的参数之一，特别是坡口未融合。我个人没什么经验都是凭感觉，最后以老师说的为准。

强总：您好！

关于相控阵焊缝检测的验收等级这一块，国内有相关团队在进行实验研究吗？传统探头是固定K值检测，相控阵是多个角度检测，同时相控阵的定量反射体通常是横通孔反射强度与入射方向不敏感，所以会与常规探头检测到缺陷的当量不一致。有专家提出相控阵的定量值可以作为参考，主要需要利用相控阵多维图像来判断缺陷的：长度，高度，性质等？大家有一起集中讨论这些问题吗？

还有关于相控阵标定试块方面，我认为ASME中提到的A型，B型试块都有不完善的方面。上部可以做探头晶片编号的测试，方便准确的验证折射角度的准确性。是否有相关的工作在进行？

谢谢

强总你好，目前有没有PE检测试块，目前有没有相控阵在检测燃气PE管道的实际应用案例

NB47013.15相控阵超声检测进展如何？听说签字了？

MENG 发表于 2017-2-22 09:52
先问个问题吧
缺陷测高的时候上下端的tip diffraction如何确定，这个是在PCN 的PHASE ARRAY考试的时候每个 ...

可以看一本加拿大出版的技术专著PHASED AARRAY ULTRASONIC TECHNOLOGY，其中有较多篇幅谈tip diffraction。另外就是通过实践获取心得和经验。
我们正在编写的相控阵教材会涉及一些相关内容。

M2M中国 发表于 2017-2-22 13:55
强总：您好！

关于相控阵焊缝检测的验收等级这一块，国内有相关团队在进行实验研究吗？传统探头是固定K值 ...

关于相控阵焊缝检测的验收等级，国内似乎没有专门研究。这个问题国外也未见什么答案。

我的看法是：相控阵技术对缺陷定量有特殊性，缺陷定量不宜遵循常规超声的方法。如果死板地跟常规超声走，相控阵的优越性将大打折扣。

yangyunsanlp 发表于 2017-3-17 21:45
NB47013.15相控阵超声检测进展如何？听说签字了？

没有那么快！第一版稿子好像还没有提交。

目前的相控阵GB是参照常规超声检测定性、定量、定级。NBT47013.15会象TOFD那样用图像来定性吗？

yangyunsanlp 发表于 2017-3-21 20:30
目前的相控阵GB是参照常规超声检测定性、定量、定级。NBT47013.15会象TOFD那样用图像来定性吗？
...

相控阵数据判读的缺陷定性，有不少国外专家进行了研究，但总体上还没有成熟。