超聲波相控陣標(biāo)準(zhǔn)之ASME
超聲相控陣檢測技術(shù)是近年才出現(xiàn)的新型檢測技術(shù),具有檢測效率高、檢測成本低等優(yōu)點(diǎn)。本文此次簡單介紹了ASME標(biāo)準(zhǔn)關(guān)于超聲相控陣檢測技術(shù)的規(guī)定，另外關(guān)于ASTM，AWS D1.1等標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定將續(xù)陸續(xù)推出，敬請(qǐng)關(guān)注！

一、ASME 規(guī)定

在2013版的ASME BPVC的第5卷第4章的中，超聲相控陣技術(shù)被列入計(jì)算機(jī)成像技術(shù),在ASME標(biāo)準(zhǔn)和有關(guān)的案例中，相控陣掃查分為手工相控陣掃查和編碼器相控陣掃查：

2013版ASME BPVC的第5卷第4章的強(qiáng)制性附錄4-利用線型陣列進(jìn)行手工相控陣柵格掃查，這一方法適用于單一角度掃查、線性掃查和扇掃，它要求對(duì)相控陣超聲檢測儀進(jìn)行線性檢查，對(duì)每個(gè)波束接收器進(jìn)行波幅控制線性評(píng)定。在波束校準(zhǔn)方面，要求掃查中使用的所有波束都進(jìn)行校準(zhǔn)，還必須包括楔塊聲程上變化的補(bǔ)償和楔塊衰減效應(yīng)的補(bǔ)償。

強(qiáng)制性附錄5-相控陣線性和扇形掃查檢驗(yàn)規(guī)程，其中特別提到了掃查計(jì)劃，它要求記錄探頭的放置和運(yùn)動(dòng)情況從而提供一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)化的和可重復(fù)的檢驗(yàn)方法。另外掃查計(jì)劃還必須包括掃查所用聲束角度、相對(duì)焊縫中心線的位置、焊縫接頭的幾何形狀和檢測的區(qū)域。

附錄 5 中的 V467 特別提到了編碼器校準(zhǔn)，它要求校準(zhǔn)必須按照間隔進(jìn)行，不能超過一個(gè)月或者在*次使用后的一個(gè)月，移動(dòng)編碼器，*短距離為500mm。顯示的距離與實(shí)際移動(dòng)距離的誤差必須在 1%以內(nèi)。

在 V471.1 檢測的覆蓋中，焊縫和母材的要求檢驗(yàn)的體積應(yīng)當(dāng)用一個(gè)帶編碼器的線性掃查來檢測。每次線性掃查應(yīng)平行于焊縫軸線，離開一個(gè)固定的距離，且聲速垂直于焊縫軸線。

    a）用固定的導(dǎo)引或者機(jī)械方法使掃查始終平行于焊縫軸線并保持一個(gè)固定的距離。

    b）  E-掃查的檢測角度和S-掃查的檢測角范圍應(yīng)適合于待檢測的接頭；  

    c）  在掃查速度上必須保證在沒有忽略臨近數(shù)據(jù)線的情況下掃查25mm 的距離丟失的數(shù)據(jù)少于兩根數(shù)據(jù)線。

    d） 對(duì)于E-掃查技術(shù)，相鄰活動(dòng)孔徑（即孔徑增量變化）的覆蓋應(yīng)至少為有效孔徑高度的50%。

    e）對(duì)于S-掃查技術(shù)，角掃描增量變化應(yīng)為*大值1度或能保證50%聲速覆蓋的值。

    f） 當(dāng)需要進(jìn)行多次線性掃查以覆蓋焊縫和母材要求檢驗(yàn)的體積時(shí)，相鄰線性掃查間應(yīng)至少覆蓋E-掃查有效孔徑高度或S-掃查聲速寬度的10%。

二、ASME 的案例

ASME 關(guān)于相控陣檢測的案例有以下幾個(gè);

ASME Code Case 2541  手工相控陣超聲檢測的使用;

ASME Code Case 2557 第四章規(guī)定的手工相控陣 S 掃查超聲檢測的使用;

ASME Code Case 2558 第四章手工相控陣 E 掃查超聲檢測的使用;

ASME Code Case 2599 第四章線性相控陣 E 掃查超聲檢測的使用;

ASME Code Case 2600 第四章線性相控陣 S 掃查超聲檢測的使用;

ASME Code Case 2541 案例指出，在滿足第四章和案例所提要求的情況下，可以使用超聲相控陣技術(shù)做單角度的手工柵格掃查來進(jìn)行焊縫檢測.

ASME Code Case 2557 案例指出在使用相控陣柵格掃查時(shí)，當(dāng)有關(guān)案例允許的時(shí)候，校準(zhǔn)也可以在除橫孔外的其他反射體上進(jìn)行。例如槽。如果在檢測儀器的屏幕上能夠顯示多個(gè)掃查視圖，那么這些掃查必須同時(shí)進(jìn)行。在手工扇掃時(shí)，一般使用線型陣列，但是其他陣列類型也是允許的。

ASME Code Case 2558 對(duì)焊縫進(jìn)行固定角度的柵格相控陣線掃提出了要求，這些要求與案例 2557 的要求相同。

ASME Code Case 2599 要求對(duì)掃查方案進(jìn)行繪制或者計(jì)算機(jī)仿真，從而保證掃查角度適合待檢工件的外形，并且焊縫和鄰近母材區(qū)域能夠被體積覆蓋到。掃查要用帶編碼器的線掃來完成，并且每個(gè)線掃探頭和焊縫中心線要保持一個(gè)固定的距離，掃查波束要垂直于焊縫中心線。

當(dāng)需要利用多個(gè)線性掃查來覆蓋焊縫及鄰近的母材的體積時(shí)，必須保證每個(gè)線性掃查之間要有相當(dāng)于整體陣列長度的 10% 的重疊。掃查數(shù)據(jù)要能夠以A+B+D 的視圖顯示。掃查速度應(yīng)該保證數(shù)據(jù)丟失不超過線性掃查長度的 5%，并且相鄰的線不應(yīng)該丟失。對(duì)于平行于焊縫中心線的反射體，應(yīng)該按照 T472.1.3進(jìn)行斜射波掃查。

ASME Code Case 2600 的要求和2599 類似，只是在掃查視圖上要求A+B+S 的視圖顯示。

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