[发明专利]一种塑料管道热熔对接接头超声相控阵检测扫查方式

说明书

本发明涉及超声相控阵检测技术，旨在提供一种塑料管道热熔对接接头超声相控阵检测扫查方式。包括：测量热熔接头单个卷边的宽度，将其作为扫查长度输入检测主机，然后在检测主机上设置检测参数；计算固定深度间距扫查或固定角度间距扫查的延迟法则，使焦点全部位于对接检测平面：聚焦长度计算；扫查角度和延迟法则计算；改变扫查线焦点深度，重复扫查角度和计算，直至焦点深度大于扫查结束深度，扫查延迟法则；检测缺陷成像。本发明可实现检测区域的全覆盖，具有较高的灵敏度和分辨力。在实际检测时仅移动探头便可实现接头检测，不必多次调整聚焦深度。扫查过程参数设置便捷，大大提升了检测效率，便于检测智能化和自动化的实现。

技术领域

本发明涉及塑料管道热熔对接接头超声相控阵检测技术，具体涉及一种塑料管道热熔对接接头超声相控阵检测扫查方式。

背景技术

较传统金属管道，塑料管道具有耐腐蚀、抗震性能好、使用寿命长和绿色环保等优点，在燃气、给排水等领域已有数十年的使用经验，近年来开始应用于核电站厂用水输送系统等场合，应用前景十分广阔。塑料管道的连接方式主要有热熔连接和电熔连接，热熔连接不需要外加附件，成本较低，对于大管径管道连接适用性强，目前我国DN90以上塑料管道大多采用热熔对接焊接。在焊接过程中，由于焊接环境、焊接工艺和人员操作等因素，在热熔对接接头处容易形成缺陷，影响管道系统的安全性，需要借助无损检测手段识别接头内部缺陷。在诸多无损检测手段中，超声相控阵检测具有便捷、直观、安全等优点，是塑料管道无损检测的首选方法。

典型的超声相控阵检测仪包括检测主机和相控阵探头，相控阵探头由多个阵元组成，每个阵元均可独立发射和接收超声波。检测主机可根据聚焦位置计算延迟法则实现声束聚焦，使聚焦位置声能更强，缺陷反射回波强度也就更高。检测主机通过改变焦点位置或激活孔径移动聚焦声束，实现对结构的扫查，获得多条扫查线信号后，可依据扫查线的位置关系进行成像，使缺陷可视化。通用的扫查方式有线性扫查和扇形扫查，被广泛地应用于超声相控阵检测设备中。

在热熔对接焊接时，塑料管道接头处会有卷边产生，焊缝区位于卷边下方。由于卷边的限制，无法直接使用线性扫查检测塑料管道热熔对接接头，需采用扇形扫查。如图1所示，扇形扫查聚焦半径固定，即各扫查线焦点位置与探头中心的距离相同，据此可计算出扇形扫查所需的延迟法则，激励相控阵发射超声波，实现对热熔接头的扇形扫查。扇形扫查虽然可以使声束覆盖检测平面，但由于聚焦半径固定，扫查线焦点无法全部位于热熔对接检测平面，从而无法使检测灵敏度和分辨力最佳。

考虑热熔对接接头的结构特点和超声相控阵检测的便捷性，本发明提出一种塑料管道热熔对接接头超声相控阵检测扫查方式，根据热熔接头对接平面与探头中心的位置关系计算延迟法则，使扫查线焦点全部位于检测平面上，如图2所示。本发明可使超声波在接头对接平面聚焦，提高检测位置声能，进而提高塑料管道热熔对接接头超声相控阵检测的灵敏度、分辨力和检测效率。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，克服现有技术中的不足，提供一种塑料管道热熔对接接头超声相控阵检测扫查方式。

为解决面临的技术问题，本发明采用的技术方案是：

提供一种塑料管道热熔对接接头超声相控阵检测扫查方法，包括以下步骤：

(1)接头检测准备

选择扫查频率与塑料管道厚度相匹配的相控阵探头，将其与超声相控阵检测主机连接；在接头卷边附近涂覆耦合剂，然后安放相控阵探头；

(2)测量热熔接头单个卷边的宽度，将其作为扫查长度输入检测主机，然后在检测主机上设置检测参数；

(3)计算固定深度间距扫查延迟法则，使焦点全部位于对接检测平面：

(3.1)聚焦长度计算

根据扫查长度和探头参数，计算出聚焦长度，即对接平面与探头中心的距离；