摘要：核电厂和火电厂中使用的汽轮机转子大轴,其材料多数为低合金钢,由于汽轮机转子结构复杂,两级间空隙狭小,在大修期间汽轮机叶片不拆卸的情况下,叶轮槽部位采用手工超声检测十分困难,常规超声检测范围受到了限制,故有必要采用一种改进的检测技术—超声波相控阵检测技术,其具有声束覆盖范围大、检测灵敏度和检测分辨力比常规超声检测技术更高等优点。本文论述了一种适用于汽轮机转子叶轮的超声波相控阵检测装置的机构设计,模拟了现场的检测环境,验证了超声波相控阵检测装置的适用性及检测信号的有效性。

摘要：研究了采用超声波相控阵技术检测发电机护环的可行性及工艺特性。通过对不同材质、声速的发电机护环试块进行测试,证明了声速大于5560 m/s的发电机护环均可采用超声波相控阵技术进行检测,并确定了检测时所需的检测系统、聚焦法则、灵敏度调整方法等。

摘要：变压器绕组由于内部发生故障,会在绕组中产生高电压和电流,严重影响周围电力设备和系统的稳定性。为实现对变压器绕组的全面检测,及时排除发现的故障,确保电压和电流不超过正常值,在相控阵技术的基础上,本文提出基于相控阵声束动态偏转的变压器绕组检测方法。通过控制相控阵中各个阵元的触发时间,完成对变压器绕组的检视,提升绕组超声波检测的效率。采用相控阵声束偏转激励方法,设计相控阵声束动态偏转检测系统。该系统能够对待检区域内的绕组线性扫查,确认垂直绕组切线方向的信号,通过坐标数据换算形成绕组三维外形图。实验结果表明,所提方法在检测油浸式变压器绕组的形变检测方面具有快速性,且实际误差低于5%。

摘要：小尺寸支管接头(BOSS)焊缝作为核电厂一回路压力边界的薄弱环节,对其有效监控是核电厂日常和在役大修的重点和难点。采用仿真技术、工艺试验和现场应用验证等方法,设计并验证了BOSS焊缝的超声波相控阵检测工艺,解决了核电厂日常和在役大修中BOSS焊缝的监督难点。并得到类似超声波相控阵检测工艺的设计和验证方法。

摘要：设计了一种新型压力容器超声波相控阵检查系统装置,该装置能够实现压力容器焊缝的自动扫查。针对某种接管焊缝的无损检测工艺,运用CIVA仿真软件,对该系统的相控阵超声检验工艺进行模拟仿真。声场仿真结果表明:所选择的相控阵探头及其所设置的聚焦法则能有效覆盖整个焊缝厚度区域,并且部分检查区域重合,能达到理想的聚焦检查效果。缺陷响应仿真结果表明:表面缺陷和不同深度埋藏缺陷的缺陷响应反射回波均大于记录标准(DAC-12.0 dB),且信噪比满足要求,均能有效检出。仿真结果为超声检测工艺的设计和优化提供了参考。

摘要：目的设计一种基于超声波传感器阵列的导盲系统,解决视觉受损人群出行不便的困难及行走中的安全问题。方法以超声波传感器TCT40-16T/R为基础,以AT89S52单片机为控制和数据处理的核心进行硬件设计,采用C语言进行程序设计,采用MATLAB进行软件设计。结果该系统可以对障碍物进行精确地探测(包括距离和方位),且检测精度高、探测范围广。结论该系统对解决视觉受损人群出行不便的问题具有重要意义。

摘要：目前,正交异性钢桥面板(OSD)结构焊缝疲劳裂纹的检测以人工检测为主,其检测工作量大、成本高,同时由于顶板—纵肋结构构造复杂,绝大多数无损检测方法因检测工艺限制难以适用,导致缺陷检测效率低、漏检错检现象频发。为了提高OSD疲劳裂纹检测效率,设计制作了一种集超声波相控阵检测技术与图像识别技术于一体的智能检测机器人。该机器人可以利用电磁铁交替吸附在正交异性钢桥面板上进行安全有效的移动,通过控制上层云台系统配合超声波相控阵检测设备完成缺陷的采集作业,并基于卷积神经网络算法智能识别缺陷图像。详细介绍了智能检测机器人的整体设计和超声波相控阵检测技术,并通过理论分析和室内人工缺陷试块试验对该检测方法进行了验证。结果表明,将超声波探头放置于顶板位置时,实测缺陷位置与设计值最大偏差为2mm,缺陷长度最大偏差为5mm,基本与人工缺陷位置一致,满足检测要求。这种检验机器人技术为实现OSD焊缝缺陷的智能检测提供了新方法。

摘要：分析了线性排列超声换能器超声信号聚焦的延时算法,运用DSPBuilder将延时算法用软件加以描述并通过实验验证。提出了一种基于FPGA技术,VHDL语言描述的8通道超声相控阵系统接收装置的硬件设计方法,将延时运算部分与系统控制部分合为一体,实现延时算法与数据采集控制的单片集成,缩小了装置体积。以QuartusⅡ为开发平台,对装置各模块进行了时序与功能仿真。通过StratixⅡ系列FPGA的高速时钟运算,将延时分辨率提高到约2 ns.结果表明:运用先进的FPGA技术可同时实现算法与控制,节省硬件空间,运算更加精确,是实现多通道高速数据控制的新的有效思路。

摘要：通过研究9Ni钢相关声学特性,设计加工校准试块和人工缺陷试块,开发针对9Ni钢工艺管线焊缝的相控阵检测工艺,实现对该材料焊缝的有效检测。结果表明,相控阵检测结果与设计尺寸相对应,无漏检情况发生。该成果可对今后同类工艺管线焊缝的检测提供技术支持。

摘要：水下湿法焊接面临着缺少传感器的问题,开展相关研究对于水下焊接自动化具有重要意义。超声波相控阵(Ultrasonic Phased Array-PA)可以直接应用于水下,根据需要控制各阵元于特定时刻发出声波,可以实现在空间特定点的聚焦,与单体超声波传感器相比,PA具有工作效率高、控制方便灵活的优点,适合于作为焊缝检测用传感器。论文首先介绍了PA的声波干涉原理,结合仿真软件揭示了声波的聚焦精度与PA的形状、阵元个数、阵元间距以及时间分辨率之间的关系,并由此确定了PA的几何参数;然后设计了PA工作中所需的多个电路,基于CPLD实现了高分辨率的时钟,给出了声波的发送与接收电路以及各通道的门控方法。利用PA能够实现焊接工件表面的快速扫描,通过水下高精度的测距可以得到工件的表面形貌,进而获得焊缝的具体位置,PA应用于水下湿法焊接是可行的。