超声相控阵高分辨率腐蚀检测工具

背景

由于超声相控阵(UTPA)技术的发展和数据处理速度的提高，现有的相控阵仪器现在被用于执行高分辨率的腐蚀检测，符合当今苛刻的行业标准。本文重点介绍了腐蚀监测从传统超声到超声相控阵手动和自动化解决方案的演变，以及它们在一般目的和复杂应用中的应用。

介绍

在许多基础设施应用中，使用传统超声(UT)进行点厚度测量是一种广泛使用的监测腐蚀的技术。根据腐蚀的性质(如局部腐蚀、泛化腐蚀和点蚀)，检查员通常在小范围内(通常为1英寸)记录最小厚度读数。²）.然而，由于覆盖面积太小，操作人员变化无常，缺乏点蚀或局部腐蚀检测，数据报告和分析不充分，这可能导致检测数据不确定。

超声相控阵腐蚀监测系统可以快速、高分辨率地检测大面积表面。通常，厚度读数每1毫米执行一次²，比传统超声多500个样本点。这种高分辨率使得检测小的、局部的迹象成为可能，如腐蚀坑，并使操作人员能够描绘腐蚀区域的形状。这有助于用户准确评估腐蚀缺陷的严重程度，并为更准确地表征损伤提供信息。

直观和负担得起的相控阵仪器现在可以在市场上买到。这些设备很容易设置，因此用户可以记录和存档数据以供进一步分析。易于阅读的图像使解读采集数据相当简单。这些数据可用于根据ASME B31G和其他适用标准进行腐蚀评估。

超声相控阵工具

相控阵技术是基于对包含多个小元件的相控阵探头产生的超声波束进行电子修饰的能力。当这些元素被使用不同的时间延迟(焦点定律)激发时，光束可以以不同的角度被引导，在不同的深度被聚焦，或者在一个长阵列的长度上被多路复用，从而产生光束的电子运动。

多路复用，有时称为电子或线性扫描，被用来进行腐蚀监测。该传感器由长相控阵探头组成，25 - 100毫米(1 - 4英寸)，32至128个元件。一小组被定义为主动孔径的元件被激活，产生垂直于界面的超声光束。然后使用电子多路复用技术对这组元素进行索引，在索引小至1毫米(0.040”)的阵列下创建超声光束的真实物理运动。电子分度的执行速度如此之快，以至于一个4英寸(100毫米)的线长在毫秒内被超声波光束覆盖。这些光束的旅行时间被用来确定每个采集点的组件的厚度。

现有的相控阵传感器可用于腐蚀监测应用。使用与元件直接接触的相控阵探头，无论是安装在硬楔上、水延迟线上，还是安装在轮探头内，都允许检查人员在很短的时间内以高分辨率覆盖大片区域。

该传感器可以在自由运行模式下手动使用，擦拭试件表面，连接到编码器以记录位置，或安装在半自动或电动扫描仪以获得最佳生产率。

使用相控阵仪器的优点之一是可以获得壁厚的彩色编码映射图像(c扫描)。该图像使用户能够一眼就发现异常区域，以便对检查区域进行深入分析。