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使用雙晶線性陣列（DLA）探頭檢測小直徑奧氏體鋼管

應(yīng)用：

標(biāo)準(zhǔn)的線性橫波探頭不能對薄壁小直徑奧氏體鋼管道進(jìn)行檢測。

問題：

標(biāo)準(zhǔn)的線性橫波探頭不能充分滿足檢測小直徑管道的要求。薄壁小直徑焊接管道的聲學(xué)特性，對雙晶線性陣列探頭提出了*的要求。為了確保聚焦現(xiàn)象出現(xiàn)在預(yù)期的區(qū)域，需要為每種直徑使用一個(gè)不同的楔塊屋頂角。

解決方案：

為了滿足獲得不同屋頂角的需要，奧林巴斯創(chuàng)建了一種裝配在一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)外殼中，且具有多種不同屋頂角的雙晶線性陣列探頭。這種探頭可以與隨COBRA小直徑管道焊縫掃查器附送的套裝中的不同楔塊安裝在一起（這些楔塊可用于檢測外徑從1英寸到4.5英寸的管道），并可與OmniScan SX探傷儀配套使用，完成檢測。這種解決方案可以在噪聲多或衰減性強(qiáng)的材料中檢測到缺陷，而線性橫波探頭則無法做到這點(diǎn)。

設(shè)置

設(shè)置解決方案

1. 根據(jù)所要檢測的管道外徑，選擇楔塊和法則文件。
2. 耦合探頭和楔塊。
3. 加載用于特定聚焦深度和外壁直徑的法則文件（隨每個(gè)探頭提供一個(gè)裝有高級計(jì)算器設(shè)置和法則文件的USB存儲(chǔ)盤。）
4. 設(shè)置用于檢測的工件和焊縫參數(shù)。
5. 使用同一種基本材料校準(zhǔn)內(nèi)壁刻槽和外壁刻槽：
   • 手動(dòng)調(diào)整楔塊的延遲值（一般來說，約0.6μs就已經(jīng)足夠）。
   • 使用具有所需的步進(jìn)偏移的反射體，在OmniScan向?qū)е型瓿蓛牲c(diǎn)靈敏度校準(zhǔn)。

結(jié)果應(yīng)該是在所測焊縫的中線上出現(xiàn)兩個(gè)反射體的峰值信號。

下面的幾個(gè)示意圖表明在使用縱波雙晶線性陣列探頭進(jìn)行檢測時(shí)，聲束可能在材料中傳播的路徑。如果正確地設(shè)置了閘門，閘門A將顯示圖1與圖2中聲束以縱波壓縮聲速傳播的路徑，并在適當(dāng)?shù)捏w積位置上繪制焊縫的疊加圖形。閘門B中會(huì)顯示圖3和圖4的情況，至少會(huì)包含1個(gè)橫波半跨，而且即使這個(gè)半跨沒有被正確繪制，對于缺陷探測和長度定量來說，還是很有用處。

結(jié)果：

我們使用校準(zhǔn)過的設(shè)置進(jìn)行掃查，并記錄下檢測數(shù)據(jù)。我們發(fā)現(xiàn)閘門A記錄了焊縫的幾何形狀，以及來自管道4個(gè)缺陷的信號響應(yīng)。將C掃描改為顯示閘門B后，我們在觀察改變了模式的信號時(shí)會(huì)發(fā)現(xiàn)，可以非常容易地辨別出在掃查軸方向上不同位置的缺陷。

接下來，我們觀察一下A-C-R-S視圖中的每個(gè)缺陷。我們可以在這個(gè)視圖中看到掃查軸方向上的每個(gè)缺陷信號指示、光標(biāo)所在的A掃描，以及缺陷指示信號被定位*在焊縫中的R/S掃描。我們觀察閘門A中的數(shù)據(jù)，以核查使用這些數(shù)據(jù)所繪制的圖像是否正確，同時(shí)要記住改變了信號模式后，更多的缺陷指示會(huì)出現(xiàn)在視圖中。

*只有在直接縱波穿出了閘門A的閾*，缺陷指示的位置才會(huì)是正確的。

缺陷1是焊縫中線上的裂縫，可以在閘門A和閘門B中探測到這個(gè)缺陷。我們可以在正對著焊根圖形上方的焊縫體積中觀察到這個(gè)正確繪制的焊縫中線上的裂縫。此外，還有一個(gè)在模式轉(zhuǎn)換后出現(xiàn)的信號，這個(gè)信號所在的位置不準(zhǔn)確，但是對于缺陷探測以及定量缺陷在掃查軸方向上的長度卻非常有用。

缺陷2是焊縫中線上的另一個(gè)裂縫，通過轉(zhuǎn)換信號的模式，可以清晰地探測到這個(gè)缺陷，但是其在直接縱波上的信號卻顯得非常微弱。這里，我們可以看到位于焊縫中心的這個(gè)缺陷的波幅顯示為23.5%。

缺陷3是一個(gè)沿著焊縫坡口方向伸展的外側(cè)疲勞裂縫。缺陷3的指示信號非常清晰地顯示在經(jīng)過模式轉(zhuǎn)換的數(shù)據(jù)圖形中，但是在直接縱波掃描中，其波幅卻只有19.6%。

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缺陷4是一個(gè)沿著焊根方向伸展的內(nèi)側(cè)疲勞裂縫。 這個(gè)缺陷正好顯示在縱波信號的第二個(gè)半跨上，而且被準(zhǔn)確地繪制在焊縫疊加圖形上。

結(jié)語

A25雙晶線性探頭可以檢測薄壁小直徑奧氏體管道的焊縫。使用定位閘門顯示所有模式的信號，可以確保有效探測到缺陷，并對缺陷的長度進(jìn)行準(zhǔn)確的定量。要成功完成檢測，深入了解回波的動(dòng)態(tài)變化、雙晶線性信號模式，以及探頭校準(zhǔn)等信息，至關(guān)重要。

應(yīng)用所使用的產(chǎn)品

OmniScan SX

輕便的單組Omniscan SX儀器裝有一個(gè)方便用戶閱讀的8.4英寸（21.3厘米）觸摸屏，可提供性價(jià)比*的檢測解決方案。Omniscan SX儀器有兩個(gè)型號：SX PA和SX UT。SX PA是一款16:64PR 儀器，與僅利用UT技術(shù)的SX UT一樣，也配備了一個(gè)常規(guī)UT通道，用于脈沖回波（P/E）、一發(fā)一收（P-C）或衍射時(shí)差（TOFD）檢測。

COBRA掃查器

COBRA手動(dòng)掃查器與OmniScan MX探傷儀和16:128模塊配套使用，用于對小直徑管件進(jìn)行周向焊縫檢測。COBRA可以裝配兩個(gè)PA探頭，檢測外徑在0.84英寸到4.5英寸范圍之間的管件。

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