研究内容及实验方案

本文利用超声相控阵检测方法分析相控阵参数与缺陷显示的相关性的影响，主要研究内容如下： 

1.相关参数：声束发射窗口、探头频率、阵元尺寸、阵元数量、焦距深度、扫查角度及扫查角度分辨力等。

2.实验试块：A型便携式相控阵试块。

3.如何改变参数：探头参数包含声束发射窗口、频率、阵元尺寸和波长；仪器参数包含扫查范围、扫查分辨力和焦距深度。

通过更换探头来改变相应的发射窗口或是探头频率或是阵元尺寸；以及使用phascan便携式相控阵仪器改变相应的仪器参数，例如扫查范围、扫查分辨力和焦距深度。

4.实验方法：本实验是根据A型便携式相控阵试块进行制作，然后对焊板缺陷部位进行超声相控阵检测，并通过改变相控阵参数或者仪器参数所获得图像和结果进行综合分析，了解到相控阵的探头参数与仪器参数对检测结果图像显示的清晰程度有影响。

本课题的总体目标是综合分析了超声相控阵检测参数与缺陷显示的相关性，主要特色是利用多浦乐phascan便携式相控阵检测仪探讨了相控阵检测探头参数和仪器参数对缺陷检测图像显示的影响。

本文完整论述了超声相控阵探头参数和仪器参数对缺陷检测图像显示的理论影响，例如聚焦会影响缺陷成像清晰度，因此聚焦越清晰，分辨力就越高，因此超声相控阵参数的选择应该以获得最小声束焦点为目标，其中声束阵元数量和探头频率是最关键的参数。要进行高质量的相控阵检测，必须掌握相控阵参数选择与缺陷图像显示的相关性。

本文使用phascan多浦乐便携式超声相控阵设备检测，在A型便携式相控阵试块中进行大量的实验研究，本实验采用三种探头型号分别为7.5S16-0.5-10-D10、5L32-0.5-10-B10、5L16-0.6-10-D1，楔块型号为SD10-N60S-IH 、SD2－N60S、SD1-N55S，横波斜块角度都为30°～70°，楔块角度为39°、38°、36°。在相控阵模式下的扇扫方式，扫查范围设为30°～70°，频率为5MHz，阵元数量为16个，针对不同厚度试块聚焦深度要分别设置，对试块进行检测和分析图像并得出结果，获取在一定厚度的试件其参数最佳取值范围。之后在对接焊缝中进行验证，实验中选择恰当的探头和阵元数量以及扫查范围等，与对接焊缝之间使用的耦合液为机油，扫描方向与焊缝方向是互相平行。