相控阵超声检测系统特性评价的一般要求

承压设备相控阵超声检测能力评价实施办法（试行）1、目的为了对承压设备相控阵超声检测申请单位的检测人员、设备器材以及工艺形成的综合检测技术能力进行合理、有效的评价，保证第三方技术机构评价结果的客观性和公正性，特制定本实施办法。

2、检测对象范围2.1 检测对象分为原材料、受压元件和焊接接头。

其材质及厚度范围原则上不超出NB/T 47013.3—2015《承压设备无损检测第3部分：超声检测》标准的规定，其中金属焊接接头材质分为细晶和粗晶两种。

2.2 检测对象的类别和项目划分如下：3、评价程序与要求3.1 能力评价的程序如图1所示。

图1 能力评价程序3.2 申请单位应提交审查合格的相控阵超声检测企业标准、参加能力评价的检测人员名单和所使用的检测设备器材清单。

其中检测人员和设备器材应满足如下要求：a）申请单位参加相控阵超声检测能力评价的人员应当持有UTⅡ级资格4年及以上或者UTⅢ级资格，且注册单位为申请单位。

b）申请单位使用的相控阵超声检测仪器和探头应符合相应产品标准的规定并提供我国CNAS认可的实验室出具的测试报告。

3.3 第三方技术机构项目负责人对提交的资料进行初审；初审合格后，双方约定能力评价的时间；申请单位按照约定的时间到达指定的测试现场。

3.4 第三方技术机构项目负责人根据申请单位企业标准适用范围所确定的检测类别和项目，现场指定具体工件，每项不少于3种规格。

3.5 申请单位应根据指定的具体工件，结合其企业标准现场编制操作指导书。

3.6参加能力评价的每一位检测人员应独立按照操作指导书对指定的具体工件进行检测，并现场出具检测结果、填写检测记录。

3.7 所有检测人员独立完成检测工作后，申请单位现场出具最终的检测结果，并填写检测报告。

3.8第三方技术机构根据每位检测人员的操作过程及提交的个人检测结果，出具对该检测人员个人的评价报告。

3.9 第三方技术机构根据申请单位提交的检测报告，出具对申请单位的评价报告。

万方数据第１期李衍：相控阵超声检测系统特性评价的具体要求（一）２３１相控阵声束轮廓的测定１．１概述相控阵声束轮廓（宽度）影响检测分辨力，它相关于焦深和折射角。

通常要测定相控阵两个方向的声束宽度：一个是主动窗（平行于阵列探头长度）方向的，另一个是被动窗（平行于阵列探头宽度）方向的。

要测定声束宽度的相控阵探头可为直接接触式探头或水浸探头。

但要注意，测定接触式探头时，务必采取适当措施，确保接触耦合良好，否则会引起测试误差，评价失当。

１．２配置和测试要点１．２．１定态声束与动态声束对声束固定的单一聚焦法则（即不采用电子扫描或扇形扫描方式），且探头用水浸法时，可使用球体作测试标靶（ｔａｒｇｅｔ），或用水听器（ｈｙｄｒｏｐｈｏｎｅ，参阅ＡＳＴＭＥ１０６５）测试声束宽度。

对声束为动态性的相控阵探头，因其使用多个聚焦法则进行扇形扫描或电子扫描。

无需机械移动或稍作探头移动，即可完成声束宽度的测试。

作机械移动测试时，应有定位编码器，使信号时间和波幅能与探头移动距离相关联。

编码器的准确度应通过校验，控制在声柬测试合适的误差范围内。

用接触式探头测评电子扫描和扇形扫描的声束宽度时，应作适当说明。

但要求用水浸法测试时，可用适当杆体或球体代替机械加工的测试标靶。

１．２．２线阵列探头的声束测评线阵列探头声束发射方向具有主动面和非主动（被动）面。

主动面平行于阵列探头轴线；被动面平行于阵列探头宽度或阵元长度。

评价主动面中的声束，探头应使用电子扫描程序。

并有足够阵元数，以用电子方法使声束扫查到要测试的所有标靶。

对使用大部分可用阵元来形成声束的相控阵探头，作电子光栅的剩余阵元数可能偏少，以致有些标靶不能被声柬扫查到。

在这种情况下，就需要通过有编码的机械移动，分别对声束沿主动面移动时所预置的各聚焦法则一一测评。

１．２．３靶体设置和电子扫描示例应在无缺陷的试样（试块）材料中，在不同深度位置，设置一系列横孔，并预先对其聚焦法则编程。

利用相控阵系统的线扫查特征，使声束扫过不同深度的测试标靶（即横孑Ｌ）。

相控阵检测标准
相控阵检测标准是指用于评估和验证相控阵雷达系统性能的一套规范和指导原则。

以下是一些常见的相控阵检测标准：
1. 探测性能：包括探测范围、探测灵敏度、探测精度等指标。

2. 跟踪性能：包括跟踪范围、跟踪精度、抗干扰能力等指标。

3. 辐射特性：包括波束形状、辐射方向图、波束宽度等指标。

4. 辐射功率：包括发射功率、平均功率密度等指标。

5. 多靶探测和跟踪性能：包括多目标探测和跟踪的性能指标，如抗多普勒频移、多目标分辨能力等。

6. 电子干扰抗性：包括对杂散电磁辐射、电子对抗等外部干扰的抗性能力。

7. 环境适应性：包括对天气条件、地形等环境因素的适应能力。

8. 可靠性和稳定性：包括系统故障率、运行稳定性、寿命等指标。

这些标准通常由相关国际、国家或军事组织制定，并根据相控阵雷达的用途和应用领域进行调整和修订。

相控阵检测标准的遵循和合格证明能够保证相控阵雷达系统的可靠性、稳定性和性能优越性。

标准T匕DOI：10.11973/wsjc201912014相控阵超声检测技术标准简介金磊A丁兵‘(1.烟台中集来福士海洋工程有限公司，烟台264000；2.上海船舶工艺研究所，上海200032)摘要：介绍了国内外相控阵超声检测技术的相关标准，内容主要包括术语、设备、探头、试块、综合系统、检测方法、验收等级等，以为同行正确理解和使用这些标准提供参考。

关键词：相控阵超声；检测技术；标准中图分类号：TGU5.28文献标志码：A文章编号:1000-6656(2019)12-0061-08Brief introduction of PAUT standardJIN Lei1,DING Bing2(1.Yantai CIMC Raffles Offshore Limited*Yantai264000,China；2.Shanghai Shipbuilding Technology Research Institute・Shanghai200032,China)Abstract:This paper briefly introduces the relevant national and international standards of phased array ultrasonic testing which include terminology,equipment,probe,test block,combined system,testing method and acceptance criterial.It may provide references for understanding and using these standards accurately.Key words：PAUT；testing technique；standard近年来，随着计算机处理能力的提高与晶片加工技术的成熟，相控阵超声检测技术得到了迅速发展，在各工业领域得到了广泛应用。

相控阵超声检测标准相控阵超声检测技术是一种应用于材料缺陷检测和结构健康监测的先进无损检测技术，其在航空航天、船舶、桥梁、建筑等领域有着广泛的应用。

为了保证相控阵超声检测的准确性和可靠性，制定了一系列的相控阵超声检测标准，以规范和指导相控阵超声检测技术的应用。

首先，相控阵超声检测标准需要明确超声检测的对象和范围，包括被测对象的材料、形状、尺寸等特征，以及需要检测的缺陷类型、尺寸、位置等信息。

这些信息对于选择合适的相控阵超声检测技术和设备具有重要的指导作用。

其次，相控阵超声检测标准需要规定超声检测的技术要求，包括超声波的频率、波束角、发射和接收方式等参数，以及检测的灵敏度、分辨率、定位精度等性能指标。

这些技术要求对于确保超声检测的准确性和可靠性至关重要。

另外，相控阵超声检测标准还需要规定超声检测的操作流程和方法，包括设备的校准、检测的参数设置、数据采集和处理等步骤，以及对检测结果的评定和判定标准。

这些操作流程和方法的规范性对于保证超声检测的一致性和可比性非常重要。

此外，相控阵超声检测标准还需要考虑到超声检测的环境条件和安全要求，包括检测环境的温度、湿度、噪声等因素的影响，以及操作人员的安全防护和培训要求。

这些环境条件和安全要求的考虑对于保障超声检测的顺利进行和操作人员的安全非常重要。

总的来说，相控阵超声检测标准的制定对于推动相控阵超声检测技术的发展和应用具有重要的意义。

通过遵循相控阵超声检测标准，可以有效地规范和指导相控阵超声检测技术的应用，提高超声检测的准确性和可靠性，为材料缺陷检测和结构健康监测提供更加可靠的技术支持。

同时，相控阵超声检测标准的不断完善和更新也将推动相控阵超声检测技术的进一步发展和应用，为相关领域的安全生产和工程质量提升做出更大的贡献。

相控阵检测标准一、检测设备1.相控阵检测设备应具备高精度、高稳定性和高可靠性，能够满足各种检测需求。

2.设备应配备相应的控制系统、信号处理系统、图像处理系统和数据分析系统等。

3.设备应具有自动化程度高、操作简便、易于维护等特点。

二、检测方法1.相控阵检测方法应采用先进的相控阵技术，通过发射和接收超声波信号，对被检测物体进行非接触式检测。

2.检测方法应具有高分辨率、高灵敏度和高可靠性，能够准确检测出被检测物体的内部缺陷和损伤。

3.检测方法应适用于各种材料和结构，如金属、非金属、复合材料等。

三、检测规范1.相控阵检测规范应包括检测前的准备工作、检测过程中的操作规范、检测后的数据处理和分析等方面的内容。

2.规范应明确规定检测设备的操作步骤、参数设置、信号处理方法等，以确保检测结果的准确性和可靠性。

3.规范应明确规定被检测物体的准备要求、检测区域的划分、扫查方式等，以确保检测的全面性和有效性。

四、检测培训1.相控阵检测培训应针对操作人员和管理人员进行，以提高他们的技能水平和安全意识。

2.培训内容应包括相控阵技术的基本原理、设备操作方法、检测规范等方面的知识。

3.培训还应包括安全措施和应急处理等方面的内容，以确保在紧急情况下能够正确应对。

五、检测报告1.相控阵检测报告应详细记录被检测物体的基本信息、检测设备参数设置、扫查方式、信号处理结果等方面的内容。

2.报告应包括被检测物体的内部缺陷和损伤的描述和分析，以及相应的处理建议。

3.报告应采用规范化的格式和语言，以便于阅读和理解。

六、检测维护1.相控阵检测设备应定期进行维护和保养，以确保设备的正常运行和延长使用寿命。

2.维护内容包括清洁设备表面、检查设备连接线是否松动或破损、更换磨损部件等。

3.维护还应包括对设备进行定期的校准和标定，以确保设备的准确性和可靠性。

七、安全措施1.在进行相控阵检测时，应采取必要的安全措施，如佩戴个人防护用品、保持设备稳定运行等，以防止意外事故的发生。

题目超声相控阵技术检测和评价方法研究作者刘晓睿学科、专业测试计量技术及仪器指导教师强天鹏研究员、邬冠华教授申请学位日期2012年6月学校代码：10406 分类号：TG115.28学号：090080402052南昌航空大学硕士学位论文（学位研究生）超声相控阵技术检测和评价方法研究硕士研究生：刘晓睿导师：强天鹏研究员、邬冠华教授申请学位级别：硕士学科、专业：测试计量技术及仪器所在单位：测试与光电工程学院答辩日期：2012年6月授予学位单位：南昌航空大学The Research of Testing and Evaluating Methods Using Phased Array UltrasonicA DissertationSubmitted for the Degree of MasterOn Measuring and Testing Technologies and Instrumentsby Liu XiaoruiUnder the Supervision ofProf. Qiang Tianpeng Prof. Wu GuanhuaSchool of Testing and Opto-Electronic EngineeringNanchang Hangkong University, Nanchang, ChinaJun.2012摘要超声相控阵与传统常规超声检测技术相比有诸多优点，目前国内尚没有超声相控阵技术检测和评价方法的相关标准规范，严重影响了该技术的普及和应用。

本项目拟就超声相控阵技术应用检测工艺和技术进行理论分析计算和实验研究，在结合国内外应用案例的基础上制定出适合我国工业检测的超声相控阵技术检测的标准。

本文参考国外的有关标准和文献，设计相应的标准试块和焊接试板，利用CIV A仿真软件做相控阵技术理论分析和仿真计算，结合实际工件检测，对超声相控阵检测设备工艺性能参数评估和分析研究，不同参数进行超声相控阵检测并与常规超声的检测、射线检测结果做比较。

国外的工业相控阵检测标准工业超声相控阵检测技术是近年来倍受关注的新型无损检测技术，其主要特点是采用多晶片探头，各晶片的激励（振幅和延时）均由计算机控制，能产生聚焦波束实现对工件的扫描，并能实现检测结果的成像。

经过多年的持续改进，目前的相控阵技术和设备己经达到很高水平：超声波束的各项参数，例如角度、扫查方向、聚焦范围和焦点尺寸等，都可以通过软件设定；在不移动探头的情况下，仅通过改变软件设置就可以快速改变声束的偏转角度，实现对工件的焊缝截面的扫查；可以通过聚焦功能提高检测分辨力、灵敏度和信噪比；相控阵仪器能够记录和保存检测过程的所有信息数据，还可以从不同投影方向生成S,B,C,D等多种图形。

超声相控阵技术应用于压力容器焊缝的检测具有十分重要的意义和良好的前景，因为与常规超声检测技术相比，相控阵技术具有以下明显优势：更好的检测条件适应性、更快的检测速度、海量的数据存储能力、超强的数据处理能力和成像能力。

这些优势使相控阵技术比常规超声技术有更高的缺陷检出率，更高的测量精度，以及更高的检测可靠性。

虽然对工业相控阵技术的研究已近20年，但由于该技术的超新颖性和超复杂性，导致其成熟相对迟缓，推广应用相对滞后。

在国外（特别是北美）一些重要规范已认可超声相控阵技术的应用，但有关内容仅列在附录中或案例中，相应的检测方法和工艺需要经过验证才能使用。

现有相控阵标准对具体技术和工艺的规定也并不详细。

现将些主要的相控阵标准规范介绍如下。

一、ASME及其案例在ASME标准和有关的案例中，相控阵扫查分为于工相控阵扫查和编码器相控阵扫查。

强制性附录Ⅳ要求扫查中使用的所有声束都进行校准，另外模块声程上变化和模块衰减效应也要补偿。

该附录还特别提到了扫查计划，要求扫查计划提供一个标准化的和可重复的检验方法。

该标准还对编码器校准以及声束的覆盖做了说明。

在扫查方式上，该标准规定要保证声束垂直于焊缝中心线，保证声束的覆盖，并且要做双侧扫查。