风电机组螺栓相控阵超声导波成像检测技术导则.pdfVIP

风电机组螺栓相控阵超声导波成像检测技术导则

1范围

本文件规定了风电机组螺栓相控阵柱面超声导波成像检测与质量评定方法。

本文件适用于外径不小于10mm且不大于100mm，长度不大于1500mm，长度与外径比值不小于10的碳

钢及低合金钢制在役风电机组螺栓周向缺陷的不拆卸检测。

注;螺栓类型包括双头螺柱、六角头螺栓、带有内六角螺栓等。

风电机组其它类型和材质的螺栓周向缺陷检测以及役前检测可参照执行。

2规范性引用文件

下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，

仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其必威体育精装版版本（包括所有的修改单）适用于本

文件。

GB/T9445无损检测人员资格鉴定与认证

GB/T12604.1无损检测术语超声检测

GB/T12604.13无损检测术语第13部分：阵列超声检测

GB/T42933.1无损检测仪器相控阵超声设备的性能与检验第1部分：仪器

GB/T42933.2无损检测仪器相控阵超声设备的性能与检验第2部分：探头

GB/T42933.3无损检测仪器相控阵超声设备的性能与检验第3部分：组合系统

JB/T11731无损检测超声相控阵探头通用技术条件

3术语和定义

GB/T12604.1和GB/T12604.13界定的以及下列术语和定义适用于本文件。

3.1周向线circumferentiallineararray

同一平面上多个沿周向排列形成一个单层圆环形（控制方向）的平面阵列探头。如图1所示。

图1周向线

3.2柱面周向扫描cylindricalcircumferentialscan

采用周向线阵，激励声束的孔径中心环绕探头中心步进，声束动态聚焦于相应圆柱母线的声束扫描

方式（图像要有刻度）。

1

3.3柱面周向扫描展开图cylindercircumferentialscanexpansiondiagram

以螺栓外径圆周展开长度为横坐标，超声传播距离为纵坐标，形成的柱面周向扫描结果显示图像平

面展开（图像有刻度标识），如图2所示。

其中：

X-螺栓外径展开方向

Y-超声传播距离

a-缺陷图像

图2柱面周向扫描展开图

3.4柱面周向扫描平面图cylindercircumferentialscanningplan

螺栓检测结果按照波幅大小对应的色带对螺栓检测端面圆形平面投影的图像显示方式。

其中：

a-无缺陷区域

b-缺陷显示区域和方位

1-起始阵元

N-终止阵元

图3柱面周向扫描平面图

4检测原理

柱面相控阵超声波扫描是对一维环形线阵超声探头的相位控制技术。将多个小尺寸的条形压电晶片

按照圆环排列，形成周向线阵探头，由于各个晶片的超声波信号频率相同，当各个晶片的发射和接受进

行相位延时，以一定的相位差相干叠加，就可形成各种指向和聚焦特性的声束波，超声波在圆柱件中受

2

柱面约束，沿着圆柱件长度方向传导，即超声柱面导波。运用圆柱界面的纵波掠射现象，形成柱面导波

可实现远距离传输和检测

超声柱面导波在波导介质中传播的超声导波信号包含传播过程中的全部信息，可用于周向缺陷的检

测。通过建立横坐标为被检工件外径展开长度，纵坐标为超声传播距离即被检工件长度方向距离，形成

柱面周向扫描展开图显示缺陷相关信息，通过周向线阵探头建立柱面周向扫描平面图显示缺陷信号接收

的圆周位置。

5人员要求

检测人员应熟悉本文件的各项规定，熟悉相控阵检测方法和设备使用，了解风电机组螺栓材料、制

造和在役缺陷机理等相关基础知识，应能按规定的检测工艺要求熟练操作，对检测中出现的问题应能做

出分析、判断和处理。检测人员应按GB/T9445的要求或者合同各方同意的体系进行进行专项培训和资

格