[发明专利]一种基于超声相控阵的U肋焊缝检测方法

说明书

本发明涉及一种基于超声相控阵的U肋焊缝检测方法，用于对桥梁的U肋焊缝进行检测，其包括：在桥梁的桥面板上对应同一焊缝处布置两个超声相控阵换能器；控制两个所述超声相控阵换能器依次向所述焊缝激励一个倾斜入射的检测信号，并分别接收第一回波信号；根据两个所述超声相控阵换能器的聚焦法则、所述第一回波信号以及两个所述超声相控阵换能器的位置信息对检测结果进行组合成像。本发明涉及的一种基于超声相控阵的U肋焊缝检测方法，能够实现U肋焊缝的快速全面检测，且将两个超声相控阵换能器采集到的数据进行组合成像，可以提高成像精度，也可避免因缺陷方向性带来的漏检情况。

技术领域

本发明涉及超声相控阵无损检测领域，特别涉及一种基于超声相控阵的U肋焊缝检测方法。

背景技术

目前，由于U肋具有抗扭刚度较大，且焊后变形相对较小等优点，因此大多数大跨度钢结构桥梁均采用U肋来加强正交异性桥面板的刚度。但是由于U肋在实际使用过程中受力较为复杂，且受到焊接过程的影响，在使用过程中容易因疲劳而产生缺陷，进而缩短使用寿命，因此需要对U肋角焊缝进行检测，确保焊接质量。

相关技术中，传统U肋焊缝检测方式主要利用磁粉检测或者单晶换能器进行检测，采取磁粉检测可以对U肋焊缝的表面缺陷进行检测，但无法对U肋内侧焊缝进行检测；利用单晶换能器需要从面板和肋板等多个位置上进行检测，这样的检测方式难以实现对焊缝位置的全覆盖，准确性较低，并且对检测人员要求较高。

因此，有必要提出一种新的基于超声相控阵的U肋焊缝检测方法，以克服上述问题。

发明内容

本发明实施例提供一种基于超声相控阵的U肋焊缝检测方法，以解决相关技术中采取磁粉检测无法对U肋内侧焊缝进行检测；利用单晶换能器需要从面板和肋板等多个位置上进行检测，难以实现对焊缝位置的全覆盖，准确性较低，并且对检测人员要求较高的问题。

第一方面，提供了一种基于超声相控阵的U肋焊缝检测方法，用于对桥梁的U肋焊缝进行检测，其包括：在桥梁的桥面板上对应同一焊缝处布置两个超声相控阵换能器；控制两个所述超声相控阵换能器依次向所述焊缝激励一个倾斜入射的检测信号，并分别接收第一回波信号；根据两个所述超声相控阵换能器的聚焦法则、所述第一回波信号以及两个所述超声相控阵换能器的位置信息对检测结果进行组合成像。

一些实施例中，在桥梁的桥面板上对应同一焊缝处布置两个超声相控阵换能器之前，先确定所述焊缝的中心线，并在所述桥面板上标记出所述焊缝的中心线位置。

一些实施例中，在桥梁的桥面板上对应同一焊缝处布置两个超声相控阵换能器之前，通过模拟仿真过程，确定两个所述超声相控阵换能器的相对位置以及各自的聚焦法则。

一些实施例中，所述在桥梁的桥面板上对应同一焊缝处布置两个超声相控阵换能器，包括：将两个超声相控阵换能器安装于扫查装置上，并将所述扫查装置安装于所述桥面板的顶侧，使两个所述超声相控阵换能器位于所述焊缝中心线两侧的预设位置。

一些实施例中，在控制两个所述超声相控阵换能器依次向所述焊缝激励一个倾斜入射的检测信号，并分别接收第一回波信号之前，还包括以下步骤：控制两个所述超声相控阵换能器向所述桥面板的底侧激励一个垂直入射的声信号，并分别接收第二回波信号；根据所述第二回波信号确定所述桥面板的厚度，以及所述超声相控阵换能器与所述桥面板的耦合状态。

一些实施例中，所述控制两个所述超声相控阵换能器向所述桥面板的底侧激励一个垂直入射的声信号，并分别接收第二回波信号，包括：控制两个所述超声相控阵换能器同时向所述桥面板的底侧激励一个垂直入射的声信号，或者控制两个所述超声相控阵换能器依次向所述桥面板的底侧激励一个垂直入射的声信号，声信号在所述桥面板的底侧发生反射产生第二回波信号，两个所述超声相控阵换能器分别接收与其对应的所述第二回波信号。