[實用新型]超聲導波復合式無損檢測裝置

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200820015342.0
• 申請日: 2008-09-01
• 公開（公告）號: CN201322742Y
• 公開（公告）日: 2009-10-07
• 發(fā)明（設計）人: 蔡桂喜;董瑞琪;劉暢;周慶祥
• 申請（專利權）人: 中國科學院金屬研究所
• 主分類號: G01N29/14
• 分類號: G01N29/14
• 代理公司: 沈陽晨創(chuàng)科技專利代理有限責任公司
• 代理人: 樊南星

技術領域

本實用新型涉及無損檢測技術領域，特別提供了一種能進行長距離或大面積快速精確檢測結構中缺陷的復合式超聲導波無損檢測裝置。

背景技術

在石油、化工等工業(yè)領域，各種管道和管線被大量應用。特別是在石化工廠、輸油輸氣站場內，鋪設在地上和地下的各種管道，很可能由于管內介質的腐蝕性或者是管外的腐蝕性環(huán)境，導致管壁內、外表面產生腐蝕甚而釀成災難性事故或造成嚴重的環(huán)境污染。

因此，對管線進行定期檢測和有針對性的維護，是保證管道安全運行的必要前提。但是，很多管道通常由于埋在地下，所以不能作目視檢驗，也無法進行測厚；很多管道外層都含有用作防腐或保溫的包覆層，若用傳統(tǒng)的檢測方法對其進行檢測，則必須開挖大量的土方甚至需要剝離管道外的包覆層以便使管線暴露出來進行檢測。這些檢測方法費用很高，花費時間也明顯較多；他們并不能很好的滿足實際應用的要求。

針對金屬管線等待測物的缺陷檢測問題，近來，國外研制開發(fā)了可以對管道腐蝕情況進行長距離檢測的超聲導波檢測技術。此技術只需在管道上局部開挖并去除局部包覆層以安置檢測傳感器，就可以檢測很長一段管道上的缺陷。這種技術是通過用適當技術方法在管道內激勵出超聲導波，利用超聲導波在管道中遠距離傳播的特性，超聲導波在傳播過程中遇到缺陷形成反射回波，拾取此回波缺陷信號即可判斷缺陷。

目前將超聲導波用做無損檢測在應用中主要有兩大類技術：一類是英國帝國理工學院研發(fā)的壓電式導波檢測技術，另一類是美國西南研究院研發(fā)的磁致伸縮式導波檢測技術。但是，壓電陶瓷式導波檢測在超聲導波激發(fā)過程中存在激發(fā)效果不理想，超聲導波衰減很大，實際檢測距離相對較短的技術缺陷；而磁致伸縮式導波檢測技術，對反射回波的檢測靈敏度較低，應用效果也不夠理想。

人們渴望獲得一種技術效果更好的超聲導波無損檢測技術，其應該能實現(xiàn)被檢結構(例如管線、鐵軌、鋼板)的長距離或大面積快速精確檢測，同時保障檢測的高靈敏度和對檢測結果進行后續(xù)處理的可能性，為技術的進一步應用和發(fā)展提供現(xiàn)實的可能性。

實用新型內容

本實用新型的目的是提供一種技術效果更佳的超聲導波復合式無損檢測方法及其裝置。其能實現(xiàn)被檢結構(例如管線、鐵軌、鋼板)的長距離或大面積快速精確檢測，保障檢測的高靈敏度。

本實用新型提供了一種超聲導波復合式無損檢測裝置，其特征在于：所述超聲導波復合式無損檢測裝置中用于激勵超聲導波的具體為電磁激勵裝置101；所述超聲導波復合式無損檢測裝置中用于接收反射回波902的裝置具體為壓電元器件；

所述電磁激勵裝置101具體為磁致伸縮激勵裝置或者電磁超聲激勵裝置或使用此兩者復合的激勵裝置；電磁激勵裝置101具體使用單個電磁激勵單元或者有限個電磁激勵單元的組合；當選用有限個電磁激勵單元的組合時，這有限個電磁激勵單元的組合成陣列形式，在計算機等控制方式的控制下進行同時或相控陣激勵。如果使用相控陣激勵，則可以達到動態(tài)聚焦的效果，可使導波傳播更遠，檢測靈敏度更高；

所述超聲導波復合式無損檢測裝置中，所使用的用于激勵產生發(fā)射導波901的零部件與用于接收反射回波902的壓電裝置二者之間為分別獨立布置的分體關系或者二者固定在一起成為一個整體。

在本實用新型所述超聲導波復合式無損檢測裝置中，用于接收反射回波902的接收裝置4具體是壓電傳感接收陣列7，所述壓電傳感接收陣列7中包含有以下三類壓電傳感器中的至少一類：厚度振動模壓電陶瓷401，長度振動模壓電陶瓷402，將厚度振動模壓電陶瓷401與長度振動模壓電陶瓷402組裝在一起構成的復合接收單元。復合接收單元不但可以檢測缺陷信號，還有利于識別導波模態(tài)和對缺陷進行特征識別和定量，以便于使得檢測結果能夠定性和定量，更為精準且便于實際應用。

本實用新型所述超聲導波復合式無損檢測裝置中，所使用的壓電傳感接收陣列7中共包含有至少1個壓電接收單元(優(yōu)選范圍是10～512個)；

按照使用方法的不同，所述的壓電傳感接收陣列7具體為以下三類傳感器陣列其中之一或其組合：檢測長度方向振動的長度模壓電傳感接收陣列601，檢測橫向振動的長度模壓電傳感接收陣列602，檢測厚度方向振動的厚度模壓電傳感接收陣列603。

在本實用新型所述超聲導波復合式無損檢測裝置中，包含有至少兩個用來檢測反射回波902的接收裝置4；