承壓小徑管在石油化工管道、蒸汽熱水鍋爐中被廣泛用于傳輸流體介質(zhì),其管路中常以對接環(huán)焊縫為典型的連接。它們長期服役在高溫、高壓等惡劣環(huán)境,對接環(huán)焊縫的焊接缺陷容易誘發(fā)泄漏、爆炸等災難性后果。因此,按標準規(guī)程對這些焊縫進行檢驗檢測,顯得尤其重要。超聲相控陣檢測技術(shù)是最近興起的無損檢測新的檢測手段,可用于檢測承壓小徑管的焊縫內(nèi)部缺陷,它比常規(guī)脈沖超聲檢測的檢測速度更快,而且檢測靈敏度也更高。在實際使用過程中,超聲相控陣設備根據(jù)A-SCAN波形,按幅值成C掃、線掃、扇形掃查等圖形化結(jié)果表征焊接缺陷。從信號角度上來說,這是時間域上的成像方法。由于管道結(jié)構(gòu)的原因,檢測過程中產(chǎn)生的噪聲是不可避免的,由此可能造成信號成像不佳,從而使檢測結(jié)果錯誤。因此,針對超聲相控陣檢測設備信號成像方法展開研究。分析了超聲相控陣工作原理及數(shù)字信號處理方法,介紹了相位延遲、動態(tài)聚焦、聲學性能、信號去噪等關(guān)鍵技術(shù);采用CIVA仿真軟件,對小徑管超聲相控陣檢測工藝進行研究,得到探頭聲場分布,動態(tài)聚焦,扇掃成像等模型,為實際檢測提供依據(jù);制備出典型缺陷工件,采用SUPOR-32P超聲成像檢測儀,檢測得到原始數(shù)據(jù)文件,提取A-SCAN波形,采用MATLAB軟件,在時域上進行小波重構(gòu)和去噪,在模態(tài)經(jīng)驗分解方法的基礎上,提取本征模態(tài)函數(shù),進行重構(gòu)數(shù)據(jù);最后,完成了處理后的信號重構(gòu)。本文的創(chuàng)新之處體現(xiàn)在:提出了一種針對超聲相控陣檢測設備的信號處理方法,特點是對檢測信號進行消噪平滑處理,去除噪聲,再將原來的信號重新展現(xiàn)出來,可以非常直觀的與未處理信號進行比對。相關(guān)研究成果,對及時發(fā)現(xiàn)潛在缺陷,提高檢測效果有十分重要的意義。
【學位單位】：華南理工大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2018
【中圖分類】：TG441.7
【部分圖文】：

華南理工大學工程碩士學位論文20[1 1 ( ) ]fnF n dt tc F + + (1-2)上式中，n—陣元序號；d—陣元中心間距；c—介質(zhì)聲速；F-焦距；t0—足夠大的時間常數(shù)[14]。接收聚焦法則如圖 1-2（b）所示，同樣通過延遲規(guī)律，把每個陣元接受到的時間差通過換算得到聚焦點的信息。

華南理工大學工程碩士學位論文圖 1- 4 可變孔徑原理示意圖（4）動態(tài)變跡動態(tài)變跡技術(shù)可以通過改變主瓣和旁瓣的相對尺寸以及瓣葉的角度來抑制旁瓣并提高分辨率。旁瓣在旁瓣圖中產(chǎn)生，主要是因為換能器元件由相同幅度的相同電脈沖激勵[19]。由于相位延遲存在相位量化誤差從而引起副瓣，圖 1-5 所示可以看出由于存在相位量化誤差引起的旁瓣的效應，這是在 32 陣元下產(chǎn)生的效果示意圖。

過程和結(jié)果分析，包括不同探頭參數(shù)和位缺陷形狀和檢測圖像分析[26]。場模擬模及檢測建模料，尺寸，聲速等的參數(shù)如表 2-1：表 2-1 參數(shù)表名稱 參數(shù)材質(zhì) 碳鋼縫中橫波聲速 3280 m/密度 7900 g/c徑管尺寸長 Φ89 5 所示。

【參考文獻】

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本文編號：2812290