使用雙晶線(xiàn)性陣列（DLA）探頭檢測(cè)小直徑奧氏體鋼管
應(yīng)用：
標(biāo)準(zhǔn)的線(xiàn)性橫波探頭不能對(duì)薄壁小直徑奧氏體鋼管道進(jìn)行檢測(cè)。
問(wèn)題：
標(biāo)準(zhǔn)的線(xiàn)性橫波探頭不能充分滿(mǎn)足檢測(cè)小直徑管道的要求。薄壁小直徑焊接管道的聲學(xué)特性，對(duì)雙晶線(xiàn)性陣列探頭提出了獨(dú)特的要求。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(mǎn)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(xiàn)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(cè)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(cè)。這種解決方案可以在噪聲多或衰減性強(qiáng)的材料中檢測(cè)到缺陷，而線(xiàn)性橫波探頭則無(wú)法做到這點(diǎn)。
設(shè)置
設(shè)置解決方案
- 根據(jù)所要檢測(cè)的管道外徑，選擇楔塊和法則文件。
- 耦合探頭和楔塊。
- 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(jí)計(jì)算器設(shè)置和法則文件的USB存儲(chǔ)盤(pán)。）
- 設(shè)置用于檢測(cè)的工件和焊縫參數(shù)。
- 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(lái)說(shuō)，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(cè)焊縫的中線(xiàn)上出現(xiàn)兩個(gè)反射體的峰值信號(hào)。
下面的幾個(gè)示意圖表明在使用縱波雙晶線(xiàn)性陣列探頭進(jìn)行檢測(cè)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(mén)，閘門(mén)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(mén)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(méi)有被正確繪制，對(duì)于缺陷探測(cè)和長(zhǎng)度定量來(lái)說(shuō)，還是很有用處。
結(jié)果：
我們使用校準(zhǔn)過(guò)的設(shè)置進(jìn)行掃查，并記錄下檢測(cè)數(shù)據(jù)。我們發(fā)現(xiàn)閘門(mén)A記錄了焊縫的幾何形狀，以及來(lái)自管道4個(gè)缺陷的信號(hào)響應(yīng)。將C掃描改為顯示閘門(mén)B后，我們?cè)谟^察改變了模式的信號(hào)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(lái)，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(hào)指示、光標(biāo)所在的A掃描，以及缺陷指示信號(hào)被定位*在焊縫中的R/S掃描。我們觀察閘門(mén)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(hào)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(mén)A的閾限時(shí)，缺陷指示的位置才會(huì)是正確的。
缺陷1是焊縫中線(xiàn)上的裂縫，可以在閘門(mén)A和閘門(mén)B中探測(cè)到這個(gè)缺陷。我們可以在正對(duì)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(xiàn)上的裂縫。此外，還有一個(gè)在模式轉(zhuǎn)換后出現(xiàn)的信號(hào)，這個(gè)信號(hào)所在的位置不準(zhǔn)確，但是對(duì)于缺陷探測(cè)以及定量缺陷在掃查軸方向上的長(zhǎng)度卻非常有用。
缺陷2是焊縫中線(xiàn)上的另一個(gè)裂縫，通過(guò)轉(zhuǎn)換信號(hào)的模式，可以清晰地探測(cè)到這個(gè)缺陷，但是其在直接縱波上的信號(hào)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(hào)非常清晰地顯示在經(jīng)過(guò)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%。
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(hào)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(yǔ)
A25雙晶線(xiàn)性探頭可以檢測(cè)薄壁小直徑奧氏體管道的焊縫。使用定位閘門(mén)顯示所有模式的信號(hào)，可以確保有效探測(cè)到缺陷，并對(duì)缺陷的長(zhǎng)度進(jìn)行準(zhǔn)確的定量。要成功完成檢測(cè)，深入了解回波的動(dòng)態(tài)變化、雙晶線(xiàn)性信號(hào)模式，以及探頭校準(zhǔn)等信息，至關(guān)重要。