
A型脈沖反射法超聲波檢測常被稱為A超、常規超聲、傳統超聲檢測(下文稱“A超”),是指超聲波探頭發射脈沖波到工件內,在遇到缺欠時部分聲波被反射,反射波以波形的型式(即A型)進行顯示的無損檢測方法。
“A超”因其設備簡單、操作方便靈活、適用范圍廣泛,仍是目前應用最廣泛、工藝最成熟的超聲波檢測方法,但是“A超”局限性也非常明顯,其中較為突出的應該是:
因此造成了在一些領域中,人們不信任“A超”的檢測結果,甚至拒絕使用“A超”檢測技術。
為了解決“A超”的這些局限性,相控陣超聲檢測(PAUT)和衍射時差法超聲波檢測(TOFD),在一些行業領域得到了迅速推廣與應用。PAUT和TOFD均可以采用機械掃查裝置實現檢測結果的圖像顯示(即超聲成像技術,UIT, ultrasonic imaging technology),但這兩種超聲檢測方法,無論在檢測系統、檢測工藝,還是對檢測人員的要求方面,都與“A超”存在顯著差異。
那么,有沒有一種超聲檢測方法,既能實現超聲成像,又可以不改變“A超”的基本檢測方法或僅做微小調整呢?今天,我們就為大家介紹一種基于“A超”的超聲成像技術——脈沖反射法超聲成像檢測。
下面我們將從檢測人員、檢測系統、檢測工藝三方面對該檢測技術做一個簡要的介紹。
檢測人員
檢測人員應已經掌握“A超”技能,并經過專項訓練。
超聲檢測儀器
超聲檢測儀器除滿足“A超”檢測儀的性能要求外,還應符合以下要求:
a)具有A、B、C型顯示功能,
b)帶有掃查位置傳感器觸發記錄波形和圖像記錄功能,
C)帶有軟件分析功能。
帶編碼器的掃查裝置
采用機械裝置或手動移動探頭,且帶有確定的位置記錄功能的掃查裝置。
探頭、試塊
與“A超”所用的探頭、試塊基本一致。
可以看出,實現脈沖反射法超聲成像檢測,對于檢測人員只需要經過一定的專項培訓,不需要另外進行系統學習和認證;對檢測至關重要的探頭和試塊與“A超”一致,不需要另外增加或訂制。與“A超”區別較大的是需要增加帶編碼器的掃查裝置,同時儀器要具備編碼器觸發記錄功能,并帶有配套的離線分析軟件。
檢測工藝
檢測之前的時基線和靈敏度的校準與“A超”基本一致,下面我們來看看,這套檢測系統是如何實現成像的,我們以結構較為簡單,檢測活動中較常見的平板對接焊接接頭為例。
掃查方式:
相比“A超”的鋸齒狀掃查,這里采用縱向垂直掃查,如下圖探頭沿預定掃查線移動,同時儀器同步記錄掃查波形,由于采用了帶編碼器的掃查裝置,波形與工件位置可以嚴格對應。


從剖面圖可以看出,僅僅沿一條預定掃查,聲束不能覆蓋整個焊縫區域,所以還需要增加掃查次數,以實現焊縫區域的全覆蓋,如下圖。


這樣經過多次縱向掃查,便能夠得到覆蓋整個焊縫區域的波形圖,再經軟件處理可形成如下圖所示的顯示形式,從而實現超聲成像。

從圖中可以看出,有兩個非常明顯的缺陷顯示,缺陷的指示長度和位置也可以在軟件中測量出來,同時該圖像可以作為原始記錄長期保存。
脈沖反射法超聲成像的局限性
檢測效率較慢
要保證焊縫區域全覆蓋,一般單側需要經過3次以上的縱向掃查,B級檢測技術等級,一般要求單面雙側,則需要6次以上的縱向掃查;
缺陷定位、定量誤差較大
由于脈沖反射法超聲成像用的是-6dB或-12dB的聲束,我們知道只有聲束軸線垂直入射到缺陷時反射波最高,定位最準確,所以這種方法無法實現“A超”的基于最高波的定位、定量方法。
以上即為脈沖反射法超聲成像的檢測過程。受篇幅所限,本文僅作概要性介紹,相關技術細節、應用案例及實操要點不再逐一展開。如有進一步了解需求,歡迎與我們聯系,獲取更詳盡的技術資料與方案。