[发明专利]异形结构件焊缝相控阵成像检测用换能装置及检测方法

权利要求书

1.一种异形结构件焊缝相控阵成像检测用换能装置，其特征在于：包括集成楔块、相控阵探头晶片、探头外壳；所述相控阵探头晶片粘接在集成楔块上，所述探头外壳用于安装集成楔块、相控阵探头晶片及探头背材、探头电缆线的焊接；所述探头外壳底面接触长度不大于不规则焊缝的斜台直段长度，并在探头外壳与底面有个与不规则焊缝的斜台相配合的切角。

2.根据权利要求1所述的异形结构件焊缝相控阵成像检测用换能装置，其特征在于：所述集成楔块为一个30-45°的楔块，钢中折射角为横波45-75°，材料为聚苯乙烯，声速2337m/s，集成楔块有效检测角度为30-85°。

3.根据权利要求2所述的异形结构件焊缝相控阵成像检测用换能装置，其特征在于：所述集成楔块为一个39°的楔块，钢中折射角为横波60°，材料为聚苯乙烯，声速2337m/s，集成楔块有效检测角度为45-75°。

4.根据权利要求1所述的异形结构件焊缝相控阵成像检测用换能装置，其特征在于：所述相控阵探头晶片，材质为1-3型压电复合材料，阵元数为12-16个，阵元间距是0.4-0.8mm，阵元长度为10mm，中心频率为2.5-7.5Mhz。

5.根据权利要求4所述的异形结构件焊缝相控阵成像检测用换能装置，其特征在于：所述相控阵探头晶片阵元数为12个，阵元间距是0.6mm，中心频率为5Mhz。

6.根据权利要求1所述的异形结构件焊缝相控阵成像检测用换能装置，其特征在于：所述探头外壳的材质为不锈钢或铝合金。

7.根据权利要求1所述的异形结构件焊缝相控阵成像检测用换能装置，其特征在于：所述探头外壳开口端采用胶水灌封以保证探头的防水性。

8.一种电站锅炉压力管道异形结构带斜台不规则焊缝的检测方法，基于权利要求1-7任一项所述的换能装置，具体包括以下步骤：

步骤(1)选用具有成像功能的相控阵便携式检测仪器，相控阵便携式检测仪器的工作频率范围为1-10Mhz，水平误差不大于2%，垂直误差不大于8%；将换能装置与相控阵便携式检测仪器连接，在相控阵便携式检测仪器中输入换能装置规格型号与楔块的参数，调整仪器的聚焦法则和灵敏度、显示范围及闸门；聚焦法则选用扇形扫查，角度为60度，声束的偏转范围为45～75度，调整好检测范围；

步骤(2)在电站锅炉压力管道异形结构带斜台不规则焊缝的斜台直段上涂上耦合剂；

步骤(3)将换能装置放置在电站锅炉压力管道异形结构带斜台不规则焊缝的斜台直段上，调整好换能装置与斜台的位置，尽量将换能装置的前沿靠近焊缝，能够使换能装置更接近焊缝，使异形结构件焊缝相控阵成像检测用换能装置可以利用一次波进行检测，灵敏度会更高；调整好换能装置与斜台的距离，保证探头声波可以打到缺陷上并缺陷的回波比较强；声波通过集成楔块进入焊缝进行检测，遇到缺陷声波会有反射的回波，利用换能装置将采集到的反射回波信号转换成电信号，送入到相控阵便携式检测仪器保存并做成像处理，最终生成可以判读缺陷讯息的图像，并生成缺陷讯息报告；

步骤(4)对受检电站锅炉压力管道异形结构带斜台不规则焊缝进行质量评定并做好评定记录。