[發明專利]一種聚乙烯電熔接頭的超聲波相控陣檢測方法

在審

• 申請號: 201810465176.2
• 申請日: 2018-05-15
• 公開（公告）號: CN110487906A
• 公開（公告）日: 2019-11-22
• 發明（設計）人: 魏作友;趙云龍;周沖;陳寶龍;李寶超;丁建波
• 申請（專利權）人: 上海納川核能新材料技術有限公司;廊坊市新思維科技有限公司
• 主分類號: G01N29/06
• 分類號: G01N29/06
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明提供一種聚乙烯熱熔焊縫的超聲波時差衍射(TOFD)檢測方法。通過研發定制零度水楔塊進行水耦合，利用超聲波時差衍射(TOFD)技術，通過算法進行聚焦法則設定，兩個相對焊縫中心線對稱分布的寬帶窄脈沖探頭采用的一發一收的模式對PE熱熔焊縫進行檢測。接受探頭通過接收缺陷尖端的衍射信號及其時差來確定焊縫內部缺陷的位置和高度大小。本發明專利能實現對熱熔焊縫缺陷準確定量，檢測成功率高且檢測數據可以記錄存儲，不但提升聚乙烯熱熔對接接頭的安全性，而且檢測結果具有溯源性。

技術領域

本發明涉及聚乙烯電熔熔接領域，具體涉及聚乙烯電熔熔接接頭的超聲波相控陣檢測方法。

背景技術

高密度聚乙烯(HDPE)管材由于耐腐蝕、抗震性能好、重量輕、使用壽命長等諸多優點，近年來大量運用在市政給水管網、海綿城市、燃氣輸送、石油化工等領域。基于美國機械工程師協會(ASME)大量研究和實際工程應用表明HDPE管材非常適合替代核電站循環水冷卻系統中現有的碳鋼管及襯塑鋼管，以解決碳鋼管和襯塑鋼管的海水腐蝕問題。目前聚乙烯管道普遍采用熱熔對接和電熔連接，對于核電站安裝空間較小的施工狀況，電熔連接的概率要大很多。如何確保聚乙烯管道系統電熔接頭的安全性對于核電站而言顯得十分重要。

為了解決這些技術問題，一些無損檢測的方法就從金屬材料領域被沿用到聚乙烯領域。如紅外熱成像無損檢測、X射線無損檢測和超聲無損檢測等。目前根據美國ASME的應用研究，超聲檢測的衍射時差法(TOFD)和相控陣法(PA)最適合聚乙烯材料的檢驗。但目前市場常規超聲波檢測仍存在以下問題：1.檢測結果的數據無法電子存儲，導致檢測結果無法溯源，后續的追溯查閱非常困難；2.常規超聲通常是脈沖顯示，檢測過程中的人為干擾因素大，對技術人員專業性要求高，需要豐富的經驗；3.常規超聲檢測結果不具備直觀顯示功能，無法快速直觀反應焊接部位截面狀態，檢測結束后難以及時對缺陷定性。

發明內容

為解決上述問題，本發明提供一種聚乙烯電熔接頭的超聲波檢測方法，該方法具體包括以下步驟：

步驟一：根據PE管材外徑選擇對應數量的長連桿或者短連桿，組裝鏈式掃查器。

步驟二：根據聚乙烯電熔接頭工件的檢測工藝選定相控陣探頭，并在特殊研制的零度水浸楔塊上安裝相控陣探頭。

步驟三：鎖緊檢查器，從楔塊接口導入耦合劑，保證工件和探頭之間良好的聲學耦合。

步驟四：采用零度垂直線性聚焦法則設定聚焦深度和掃查速度。采集單元激發脈沖信號，相控陣陣單元計算相位延遲，計算后將脈沖信號激發探頭晶片，探頭產生超聲波。

步驟五：超聲波在聚乙烯電熔接頭工件中傳播，遇到反射物體后，聲波反射作用在探頭，將聲信號轉為電信號。

步驟六：相控陣單元對電信號進行計算整合，采集單元對整合后的信號進行接收并進行軟件算法成像。

步驟七：每個電熔接頭的超聲波相控陣檢測結果被電子記錄存儲，最大存儲容量為200。且存儲數據可以導出并利用軟件分析缺陷具體位置和大小。

本發明具有以下優點：1.可以電子存儲檢測結果，最大容量200個；2.大大減少人為擾因素，提高檢測見過準確率；3.熔接接頭的截面以圖像形式顯示，可以及時有效地對檢測結果進行定性判定，提高設備工作效率。

附圖說明

圖1為本發明的方法示意圖。

圖2為本發明對電熔接頭實施垂直線掃示意圖。

圖3為本發明的聚乙烯電熔接頭超聲檢測結果圖像顯示。

具體實施方式

實施例

步驟一：對于待測的聚乙烯電熔接頭焊接區表面進行360°清理，確保無雜質干擾。