超声波相控阵标准之ASME
超声相控阵检测技术是近年才出现的新型检测技术,具有检测效率高、检测成本低等优点。本文此次简单介绍了ASME标准关于超声相控阵检测技术的规定，另外关于ASTM，AWS D1.1等标准的规定将续陆续推出，敬请关注！

 

一、ASME 规定

 

在2013版的ASME BPVC的第5卷第4章的中，超声相控阵技术被列入计算机成像技术,在ASME标准和有关的案例中，相控阵扫查分为手工相控阵扫查和编码器相控阵扫查：

 

2013版ASME BPVC的第5卷第4章的强制性附录4-利用线型阵列进行手工相控阵栅格扫查，这一方法适用于单一角度扫查、线性扫查和扇扫，它要求对相控阵超声检测仪进行线性检查，对每个波束接收器进行波幅控制线性评定。在波束校准方面，要求扫查中使用的所有波束都进行校准，还必须包括楔块声程上变化的补偿和楔块衰减效应的补偿。

 

强制性附录5-相控阵线性和扇形扫查检验规程，其中特别提到了扫查计划，它要求记录探头的放置和运动情况从而提供一个标准化的和可重复的检验方法。另外扫查计划还必须包括扫查所用声束角度、相对焊缝中心线的位置、焊缝接头的几何形状和检测的区域。

 

附录 5 中的 V467 特别提到了编码器校准，它要求校准必须按照间隔进行，不能超过一个月或者在*次使用后的一个月，移动编码器，*短距离为500mm。显示的距离与实际移动距离的误差必须在 1%以内。

 

在 V471.1 检测的覆盖中，焊缝和母材的要求检验的体积应当用一个带编码器的线性扫查来检测。每次线性扫查应平行于焊缝轴线，离开一个固定的距离，且声速垂直于焊缝轴线。

    a）用固定的导引或者机械方法使扫查始终平行于焊缝轴线并保持一个固定的距离。

    b）  E-扫查的检测角度和S-扫查的检测角范围应适合于待检测的接头；  

    c）  在扫查速度上必须保证在没有忽略临近数据线的情况下扫查25mm 的距离丢失的数据少于两根数据线。

    d） 对于E-扫查技术，相邻活动孔径（即孔径增量变化）的覆盖应至少为有效孔径高度的50%。

    e）对于S-扫查技术，角扫描增量变化应为*大值1度或能保证50%声速覆盖的值。

    f） 当需要进行多次线性扫查以覆盖焊缝和母材要求检验的体积时，相邻线性扫查间应至少覆盖E-扫查有效孔径高度或S-扫查声速宽度的10%。

 

二、ASME 的案例

 

ASME 关于相控阵检测的案例有以下几个;

ASME Code Case 2541  手工相控阵超声检测的使用;

ASME Code Case 2557 第四章规定的手工相控阵 S 扫查超声检测的使用;

ASME Code Case 2558 第四章手工相控阵 E 扫查超声检测的使用;

ASME Code Case 2599 第四章线性相控阵 E 扫查超声检测的使用;

ASME Code Case 2600 第四章线性相控阵 S 扫查超声检测的使用;

 

ASME Code Case 2541 案例指出，在满足第四章和案例所提要求的情况下，可以使用超声相控阵技术做单角度的手工栅格扫查来进行焊缝检测.

 

ASME Code Case 2557 案例指出在使用相控阵栅格扫查时，当有关案例允许的时候，校准也可以在除横孔外的其他反射体上进行。例如槽。如果在检测仪器的屏幕上能够显示多个扫查视图，那么这些扫查必须同时进行。在手工扇扫时，一般使用线型阵列，但是其他阵列类型也是允许的。

 

ASME Code Case 2558 对焊缝进行固定角度的栅格相控阵线扫提出了要求，这些要求与案例 2557 的要求相同。

 

ASME Code Case 2599 要求对扫查方案进行绘制或者计算机仿真，从而保证扫查角度适合待检工件的外形，并且焊缝和邻近母材区域能够被体积覆盖到。扫查要用带编码器的线扫来完成，并且每个线扫探头和焊缝中心线要保持一个固定的距离，扫查波束要垂直于焊缝中心线。

当需要利用多个线性扫查来覆盖焊缝及邻近的母材的体积时，必须保证每个线性扫查之间要有相当于整体阵列长度的 10% 的重叠。扫查数据要能够以A+B+D 的视图显示。扫查速度应该保证数据丢失不超过线性扫查长度的 5%，并且相邻的线不应该丢失。对于平行于焊缝中心线的反射体，应该按照 T472.1.3进行斜射波扫查。

 

ASME Code Case 2600 的要求和2599 类似，只是在扫查视图上要求A+B+S 的视图显示。

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