超声相控阵检测技术及应用

　　本书详细介绍了超声检测理论基础，超声相控阵理论基础，超声相控阵探头与仪器，超声相控阵设备综合性能测试；同时，为加强工程实践应用，本书重点介绍了超声相控阵检测基本工艺，特别以横波扇形扫查检测焊接接头为例详细说明了制订具体检测工艺时需要考虑的因素及细节，分别介绍了超声相控阵横波扇形扫查、纵波线性垂直扫查、纵波扇形扫查三种检测应用中需要考虑的工艺细节。 本书可供高等院校无损检测与仪器类相关专业学生及超声相控阵技术培训班学员使用，也可供从事无损检测的技术人员、与无损检测技术相关的科研人员及设计人员参考。

　　卢超，工学博士、二级教授，兼职博士生导师，国防特色学科带头人，江西省主要学术学科与技术带头人，江西省研究生导师，中国机械工程学会无损检测分会副主任委员，中国机械工业教育协会仪器科学与技术学科教学委员会委员。历任南昌航空大学无损检测技术教育部重点实验室常务副主任、测试与光电工程学院院长等职，现任赣南师范大学党委书记、校长。讲授声学检测技术、智能仪器、超声成像检测等课程。科研方向为无损检测技术、自动化检测与仪器，发表学术论文160余篇，获国家发明专利授权12项，参与起草国家和行业标准3项。曾获江西省教学成果（本科）一等奖、江西省教学成果（研究生）二等奖、江西省科学技术进步一等奖、中国产学研合作创新成果一等奖。 钟德煌，无损检测专业硕士研究生，贝克休斯便携式超声检测技术总监，中国机械工程学会无损检测分会超声专业委员会委员，中国特种设备检验协会检测技术应用与评价工委会委员，全国无损检测标准化技术委员会超声技术专家，NB/T 4701315相控阵超声检测技术标准编委会委员。曾参与1项超声相控阵国际标准的修订，参与多项国内超声检测相关标准的修订。自2007年从南昌航空大学毕业参加工作以来，一直从事超声检测理论及应用方面的研究，特别对超声相控阵检测技术有深入研究，具有丰富的工程检测经验。

序
前言
第1章 超声检测理论基础1
11 超声波及其频率特性1
111 超声波的产生1
112 超声波频率及带宽1
12 超声波的传播3
121 超声波的传播类型3
122 超声波的叠加5
123 超声波的波型6
124 超声波的传播速度与波长7
125 超声波的物理特性8
13 超声波在界面的反射和透射10
131 超声波垂直入射的反射和透射10
132 超声波斜入射的反射特性12
133 超声波斜入射的声压分布15
134 超声波边缘衍射特性21
135 特殊界面超声波反射特性23
14 超声波声场26
141 圆形晶片超声波声场26
142 方形晶片超声波声场31
143 有延迟块声场33
144 聚焦声场35
145 平面反射声压36
146 曲面反射声压38
15 超声波当量定量39
151 计算法定量39
152 距离波幅曲线定量42
153 距离增益当量曲线定量43
154 超声波衰减45
155 超声波衰减系数测量48
第2章 超声相控阵理论基础51
21 超声相控阵技术基本原理51
22 超声相控阵超声信号53
221 超声相控阵探头声场53
222 超声相控阵信号合成54
223 超声相控阵信号显示54
23 超声相控阵信号显示模式56
231 相控阵扇形扫查56
232 线性电子扫查57
233 C扫描显示62
24 超声相控阵灵敏度修正65
241 扇形扫查灵敏度修正65
242 线性扫查灵敏度修正68
25 超声相控阵技术关键性能69
第3章 超声相控阵探头75
31 超声探头基本结构75
32 超声探头主要技术参数77
33 超声探头类型84
34 超声相控阵探头相关参数86
341 超声相控阵探头类型86
342 超声相控阵探头常见工作模式87
35 超声相控阵探头特有技术参数88
36 超声相控阵探头特有性能90
第4章 超声相控阵仪器92
41 超声检测仪技术性能92
42 超声相控阵仪器主要性能96
421 超声相控阵仪器功能模块96
422 延时聚焦法则数97
423 超声相控阵仪器扫查模式99
424 延时控制器101
425 超声相控阵发射与接收模块101
43 超声相控阵关键技术参数102
第5章 超声相控阵设备综合性能测试108
51 超声相控阵设备灵敏度综合性能测试108
511 各通道灵敏度一致性测试108
512 灵敏度余量测试109
513 相控阵ACG/TCG补偿误差测试110
514 相控阵垂直线性测试112
515 TCG/ACG补偿增益溢出测试113
52 超声相控阵信号显示综合性能测试114
521 定位误差测量114
522 显示分辨力测试114
53 超声相控阵聚焦法则基本测试117
531 超声相控阵角度偏转能力及精度测试117
532 超声相控阵聚焦能力测试118
54 超声波声场测试120
55 超声相控阵综合性能测试时机122
第6章 超声相控阵检测基本工艺124
61 制订检测工艺基本流程124
62 根据被检测工件信息确定检测方式124
63 超声相控阵探头选择126
631 探头类型的选择126
632 探头扫查方式的选择127
633 相控阵探头参数的选择129
64 超声相控阵仪器选择130
65 设计加工标准试块及对比试块135
66 超声相控阵仪器设置137
661 探头设置137
662 被检测工件设置138
663 超声相控阵扫查模式设置139
664 发射与接收设置141
67 定位校准142
68 TCG/ACG 深度校准和角度校准145
69 扫查检测工艺147
610 缺陷图像分析及测量152
6101 扇形扫查图像分析152
6102 线性电子扫查图像分析155
6103 C扫描图像分析161
611 缺陷评判163
612 检测报告166
第7章 横波扇形扫查检测焊接接头基本工艺168
71 焊接概述168
72 焊缝中常见的内部缺陷169
73 焊接接头形式173
731 对接接头173
732 T形接头174
733 角接接头175
74 焊接接头质量检测及评判方法176
75 横波扇形扫查探头选择及仪器设置178
751 焊接接头超声相控阵检测探头选择178
752 焊接接头超声相控阵检测仪器基本设置179
76 焊接接头各缺陷检测方法182
761 裂纹检测方法182
762 未熔合检测方法186
763 未焊透检测方法188
764 内部体积状缺陷检测方法189
77 焊缝检测超声相控阵基本校准190
78 焊缝检测扫查方式191
79 其他工艺项目194
710 评判验收195
7101 基于缺陷长度及自身高度评判195
7102 基于缺陷长度与幅值评判验收标准199
711 检测报告201
712 横波扇形扫查其他检测应用202
第8章 纵波线性垂直扫查检测基本工艺203
81 纵波线性垂直扫查检测缺陷类型203
82 纵波线性垂直扫查探头选择205
83 纵波线性垂直扫查对相控阵仪器的要求206
84 纵波线性垂直扫查仪器基本设置207
85 纵波线性垂直扫查基本校准208
86 扫查检测模式209
87 线性垂直扫查关键性能211
88 检测结果分析214
89 检测报告215
第9章 纵波扇形扫查检测基本工艺216
91 纵波扇形扫查检测应用216
92 纵波扇形扫查探头选择218
93 纵波扇形扫查相控阵仪器要求219
94 纵波扇形扫查相控阵仪器基本设置219
95 纵波扇形扫查基本校准220
96 纵波