Ультразвуковой контроль с фазированной решеткой (PAUT) в настоящее время является ведущей технологией в отрасли неразрушающего контроля (NDT), обеспечивая значительные достижения в обнаружении и характеристике дефектов. Он играет все более важную роль в областях NDT.
1. Что такое ультразвуковой контроль с использованием фазированной решетки?
Фазированный ультразвуковой контроль (PAUT) — это передовой метод ультразвукового контроля, который использует несколько ультразвуковых элементов и электронные временные задержки для создания сфокусированного пучка звуковых волн. Этот метод позволяет проводить проверку материалов на наличие внутренних дефектов, таких как трещины, пустоты и другие дефекты, с высокой точностью и достоверностью. PAUT широко используется в различных отраслях промышленности, включая обрабатывающую, аэрокосмическую, нефтегазовую и автомобильную, благодаря своей способности предоставлять подробные изображения и данные о внутренней структуре материалов.
2. Принцип работы фазированной ультразвуковой решеточной дефектоскопии
Ультразвуковой контроль с фазированной решеткой (PAUT) использует сложную технологию для проверки материалов на внутренние дефекты с высокой точностью. Принцип работы PAUT включает следующие этапы:
(1)Массив преобразователей
Система PAUT использует преобразователь, состоящий из нескольких небольших пьезоэлектрических элементов, расположенных в линейной или матричной схеме. Эти элементы могут управляться индивидуально.
(2)Электронное управление лучом
Электронное управление применяется к каждому пьезоэлектрическому элементу для управления синхронизацией (фазировкой) ультразвуковых импульсов, которые они испускают. Точно регулируя эти временные задержки, система может направлять и фокусировать ультразвуковой луч в определенных направлениях и под различными углами. Этот процесс, известный как электронное управление лучом, позволяет проводить осмотр различных частей материала без физического перемещения преобразователя.
(3)Распространение звуковых волн
Сфокусированные ультразвуковые волны проходят через проверяемый материал. По мере того, как эти волны проходят через материал, они сталкиваются с интерфейсами между различными средами (например, дефектами или границами материалов).
(4)Размышление и восприятие
Когда ультразвуковые волны достигают границы или дефекта внутри материала, часть волны отражается обратно к преобразователю. Элементы преобразователя принимают эти отраженные волны (эхо) и преобразуют их в электрические сигналы.
(5)Обработка данных
Полученные сигналы обрабатываются для построения детальных изображений внутренней структуры материала. Могут использоваться различные форматы отображения, такие как:
А-скан: обеспечивает одномерное изображение, показывающее глубину обнаруженных отражений.
B-сканирование: обеспечивает поперечное сечение, отображающее внутреннюю структуру в одной плоскости.
C-скан: отображает вид сверху, отображая дефекты по всей площади поверхности.
3D-визуализация: объединяет несколько сканирований для создания трехмерного представления внутренних свойств материала.
Эти изображения помогают выявлять, локализовать и оценивать дефекты.
(6)Автоматическое сканирование и анализ
Системы PAUT могут выполнять автоматизированное сканирование больших площадей или сложных геометрий, обеспечивая последовательные и повторяемые проверки. Передовое программное обеспечение анализирует данные для выявления, локализации и оценки дефектов, предоставляя подробную информацию об их размере, форме и положении.
Эта передовая технология обеспечивает превосходные возможности обнаружения и разрешения по сравнению с традиционным ультразвуковым контролем, что делает ее предпочтительным выбором для критически важных применений.