相控陣探傷技術(shù)是通過(guò)控制激發(fā)延遲時(shí)間,利用波束控制和每個(gè)元件所接收的信號波形進(jìn)行計算處理的技術(shù)。2010年以后,FPGA(Field Programmable Gate Array現場(chǎng)可編程門(mén)陣列)等特定用途的高速信號處理技術(shù),開(kāi)始廉價(jià)地搭載到陣列探傷裝置中,使高速處理復雜信號成為可能,其代表實(shí)例即為合成孔徑聚焦技術(shù)。這是一種將應用于雷達領(lǐng)域的接收發(fā)電波信號作為高分辨率圖像進(jìn)行傳輸的運算技術(shù)。陣列探頭上的元件雖小但指向性廣,一個(gè)元件所接收的探傷波形振幅與相位(傳播時(shí)間),包含被檢查區中存在的反射源大小及位置信息。
信號的處理過(guò)程是根據陣列探頭上各元件探測到的,即從多點(diǎn)接收到的大量探傷波形推測出各點(diǎn)數據的來(lái)源位置,并用在該位置上累計計算的振幅值,再構成反射源的亮度圖像。相當于把焦點(diǎn)對準被檢查區域所有點(diǎn)上的運算,將陣列探頭看成是一個(gè)大孔徑傳感器,因此,被檢查的全部區域即能得到波束聚集效果好、空間分辨率高的圖像。
另外,公司針對無(wú)縫鋼管上產(chǎn)生的帶狀夾雜缺陷,還開(kāi)發(fā)出了應用上述信號處理方式的帶狀夾雜缺陷定量評價(jià)技術(shù)。即在鋼管軸向上進(jìn)行機械式掃描的同時(shí),對各個(gè)位置進(jìn)行合成孔徑聚焦處理,再利用連續生成的一連串剖面圖像,計算出各剖面圖像的缺陷寬度,根據由鋼管軸向測量的間距和寬度乘積求出面積,同時(shí)還能得到缺陷的平面圖。
此外,該公司還開(kāi)發(fā)出了利用控制信號的延遲時(shí)間并使之形成擴散波束,接收時(shí)采用合成孔徑聚焦處理的鋼棒在線(xiàn)探傷技術(shù)。鋼棒的超聲波探傷一般采用垂直波束進(jìn)行內部檢測,外加利用斜角波束進(jìn)行表面及表層檢測。近年來(lái),由于對產(chǎn)品質(zhì)量的要求越來(lái)越嚴,因此,必須提高產(chǎn)品缺陷的檢出率。另外,隨著(zhù)生產(chǎn)效率的提高,必須做到高速檢測。探傷手段從傳統的垂直lch+斜角2ch探頭旋轉方式到用電子掃描的相控陣探傷方式,雖然可以滿(mǎn)足利用斜角波束進(jìn)行表面及表層檢測和提高產(chǎn)品缺陷檢出率的條件要求,但要提高檢查速度,就必須縮短電子轉換(信號接收發(fā))周期,做到短周期化。但若如此,超聲波探傷中不可回避的物理現象“回聲”問(wèn)題即成為瓶頸。于是,針對此問(wèn)題開(kāi)發(fā)出,采用的是廣角擴射波束,僅發(fā)送一次信號,即能令垂直波束和并用的斜角波束覆蓋較廣的范圍,通過(guò)合成孔徑聚焦技術(shù)提高信噪比(SN)o這樣,就能通過(guò)減少同一橫截面檢查所需要的接收發(fā)次數實(shí)現高速測。