數字起聲波探傷掃描技術在鍋爐檢測中的應用分析

由建華

摘 要：所謂數字起聲波探傷掃描技術簡單的說是相關人員可以利用斷面二維信息、相關三維空間結構對被檢查的物體是否存在不足之處進行判斷，隨著該技術的飛速發展下，在工業領域得到了普遍的認可，并且在鍋爐檢驗中也擴大了使用范圍。對此，本文主要從數字超聲波探傷掃描技術原理、數字超聲波探傷掃描技術的優缺點、數字超聲波探傷掃描技術在鍋爐檢測中的應用幾方面進行分析，并提出合理化建議，提供給相關人士，供以借鑒。

關鍵詞：數字超聲波探傷掃描技術；鍋爐檢測；應用價值

由于鍋爐壓力容器作為國民經濟建設中主要使用的設備之一，不管是在化工、還是在科研方面都得到了普遍的認可，然而該鍋爐會受到某種因素的影響，存在著安全隱患，嚴重的會危及到生態環境。對此，不管是我國乃至全世界都會將這種容器當作主要的檢驗產品。而超生檢測手段作為工業生產中經常使用到的檢查形式，利用該檢測形式可以獲得相應的結構，進而對判斷出是否存在問題，在相關領域得到了普遍的認可。

一、數字超聲波探傷掃描技術原理

數字超聲波探傷掃描技術是非常重要的無損檢測手段，也是與X射線技術并列的檢測方法。作為一種新生技術，數字超聲探傷掃描技術受到微型計算機的影響較大，通過連接從而實現對某種工件的自動化探傷及簡單的信號處理。其中數字信號的處理需要通過特定的應用程序實現，數字超聲波探傷掃描進行的處理，主要是將信號中的噪聲去除。超聲信號通過接收與放大之后，通過AD模數轉換為數字信號傳送給電腦，隨后計算機對時間與位置超聲波型進行復雜處理，從而得到實際的探傷掃描數據，并能夠進行打印和報警。

（一）A型超聲波探傷掃描

該技術指的是通過調幅將回升顯示到熒光屏，其中X軸和Y分別表示探測物體的深度及回波的脈沖振幅。通過超聲波探頭定點發射返回的超聲波能夠快速對曲線繪制的形態及深度進行判斷。通過分析波形及密度還能夠開展相關的定性分析，這一技術受到二維剖面圖信息不全的影響，需要由專業的、具有豐富實踐經驗的操作人員對得到的信息進行分析。

（二）B型超聲波探傷掃描

B型超聲波探傷掃描技術則是通過弧度調制成像的技術，顯示屏上的圖像就是背側物件的剖面圖。通過B型超聲波探傷掃描技術能夠得到被掃描目標深度方向的全部反射波，快速電子掃描能夠進一步得到水平方向的檢測數據，能夠按照一定的順序將不同深度與位置的結果反射回來，每一幀都能夠得到一簇垂直斷面圖。

（三）C型超聲波探傷掃描

C型超聲波探傷掃描通過多元憲政掃描得到平面X坐標和Y坐標，從而反映出綜合的軌跡。X軸的掃描機理類似于B型技術，Y軸上則是利用機械驅動過程中線探頭的位移而得到結果。C型超聲波探傷掃描的關鍵在于接受回路中必須設定有進程選擇開關，對這一開關進行控制從而實現控制模板對回波信號強度的調整，進而得到各個深度的圖像數據。

（四）D型超聲波探傷掃描

D型超聲波探傷掃描技術同樣與B型技術有著較大的相似之處，不同的是D型超聲波探傷掃描技術最終得到的是被檢測對象的側面圖，通過D型超聲波探傷掃描技術，被檢測的界面反射回波與探頭發射聲束之間相互疊加，進而得到深度不一的界面回波，完成掃描之后即可以得到二維超聲斷層圖像。

（五）衍射時差掃描

衍射時差掃描技術屬于近年來新興的方法，其原理在于通過超聲脈沖散射得到反射及衍射信號，得到信號通過被檢測對象內部缺陷時的情況，從而得到內部缺陷信息。如果被檢測對象的表面潔凈，則缺陷衍射信號會反映在衍射時差圖上。

二、數字超聲波探傷掃描技術的優缺點

由于超聲波會在各種介質下產生不同的反應，倘若探測對象存在的尺寸在不大于超聲波長度的情況下，那么就可以在反射過程中體現出來。然而，假如存在的缺陷較少的情況下，那么可能會產生聲波繞過射線的情況，進而不能實現反射的目的；而超聲波具有一定的方向性，并隨著頻率的改變而發生變化，在較為狹窄的狀態下可以很容易的判斷出曲線所在的地方。利用該檢測手段，可以使鍋爐實現準確的效果，檢測的時間不長。和使用X射線進行對比還可以在某種程度上控制使用資金，避免對相關人員的身體帶來不利影響。然而，該檢測手段對鍋爐存在較高的要求，例如工作環境要有光滑的平面，并且當零件沒有較大厚度的時候，就不能使用到檢測工作中。

三、數字超聲波探傷掃描技術在鍋爐檢測中的應用

就檢查的時機而言，在一般情況下，大多數都需要碳素結構鋼在焊接過程中進行冷卻以后在進行檢測，但是對于低合金結構來說，通常是在24h以后才能夠進行檢查，在檢測的前期階段需要對木材厚度等有關信息進行掌握。因此，筆者依據多年經驗總結合理化建議，通過給相關人士，供以借鑒。

（一）在鍋爐隱蔽角焊縫中的檢測

對于數字超聲波探傷掃描技術而言，相關人員在對鍋爐里面的隱蔽角進行檢測的過程中，應當依據相應的厚度來選擇合適的探頭。接著要時刻看上面，并對橫波進行檢查的時候一定要做好估算、確定，進而依賴于矢量加減過程而將相應的基準線讓出來；然后，相關人員依據應用的儀器對相關位置加以調整，并做好相應的檢測，避免出現過多的誤差；最后，相關人員還需要對波形做好嚴格的判斷，加大接管以及筒體的力度，減少發生漏檢的情況。在實際辨別過程中，倘若探頭以及標記重合的地方存在較多的強度，那么可能是因為沒有焊透，也有可能是具有缺陷等情況。

（二）在鍋爐內壁裂紋檢測中的應用

數字超聲波探傷掃描技術對鍋爐內壁裂紋檢測過程中，應當選擇2.5MHz的探頭進行檢查，密切直徑在2cm左右。具體檢測方法是將探頭放置在被檢測對象的外緣面，通過直接接觸得到相關的數據。根據無缺陷可以反射回波的原理，則很快能夠找到容器的缺陷部位。在對內壁環形缺陷進行檢查的過程中，需要應用K1與K3兩種探頭進行掃描從而得到最佳的結果。對于正項范圍的缺陷使用K1探頭檢驗，如果存在裂紋則顯示器上會有相應的斷交反射曲線出現。通過K1進行定性掃描結束之后，具體到裂紋的實際深度評判具有較大的難度，因此就需要使用K3探頭進一步檢測。由于直接獲得內部裂紋開口的反射波可能性較低，得到的實際信息主要反映的是裂紋根部狀況。因此，根據裂紋根部反射波進行裂紋深度的定量分析則更加容易，能夠很大程度上提高工作效率。

三、結語

總而言之，隨著我國國民經濟水平的飛速發展，工業生產中所采取無損檢測的手段存在諸多種，比如超聲波探傷、磁法等。與這些技術比起來，數字超聲波掃描技術存在較多的優點，比如存在較高的分辨率、對存在的缺陷快速找出等特征，相信在未來的發展中相關人員還需要對某些因素進行探索，從而為該檢測手段發揮出自身的作用創造良好的條件。

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