科创中国
专用相控阵超声检测系统
成果类型：: 新技术
发布时间: 2023-09-24 22:56:40
科技成果产业化落地方案
方案提交机构：“科创中国”智能技术体系化应用专业科技服务团| 郑立刚 | 2023-11-23 22:38:01
专用相控阵超声检测系统是一套应用于复杂型面结构快速、全覆盖无损检测的定制化系统。硬件部分由相控阵激发接收板卡、相控阵换能器、以及工业PC构成；软件包括针对特定结构类型试件的定制化前端仿真软件、相控阵激发接收板卡控制软件构成。
本系统针对特定结构类型试件通过定制化检测前端软件和检测工艺数据库自动生成检测配置方案，检测员无需掌握大量复杂的检测参数设置方法便能实现上述结构的快速、全覆盖检测。
具备64个独立电子激发接收通道；最大采样频率为100MHz；最大激励电压为90V；最大数字增益为96dB；独立电子门个数为8；最大检测声束通道数为120；支持多检测方案组同时检测；支持电子线性扫查以及扇形扫查；支持A型、B型、C型、D型、S型扫查成像模式；支持多视图缺陷联动测量；支持直接耦合检测、水浸耦合检测以及楔块耦合检测。支持手动扫查以及机械扫查器扫查，采用机械扫查器扫查时扫查频率最大值为200MHz。
超声相控阵检测技术是近年来发展起来和广泛应用的一项新兴无损检测技术，其基本原理是利用指定顺序排列的线阵列或面阵列的阵元按照一定时序来激发超声脉冲信号，使超声波阵面在声场中某一点形成聚焦，增强对声场中微小缺陷检测的灵敏度，同时，可以利用对阵列的不同激励时序在声场中形成不同空间位置的聚焦而实现较大范围的声束扫查。在研究热潮的推动下，超声相控阵检测技术日趋成熟，主要应用于医学成像和工业无损检测中，在行业应用方面，相控阵技术在船舶海工行业中已得到业主和监造方的大力推荐并开始使用。
北京航空航天大学（简称北航）成立于1952年，由当时的清华大学、北洋大学、厦门大学、四川大学等八所院校的航空系合并组建，是新中国第一所航空航天高等学府，现隶属于工业和信息化部。学校分为学院路校区和沙河校区，占地3000亩，总建筑面积150余万平方米。北航是首批进入“211工程”，2001年进入“985工程”，2013年入选首批“2011计划”国家协同创新中心。经过七十年的建设与发展，学校基本形成了研究型大学的核心竞争力，内在凝聚力和国内外影响力得到显著提升，跻身国内高水平大学的第一方阵。
由于相控阵技术信号处理的复杂性，需要高度依赖仿真软件计算不同条件下的阵列探头辐射声场和缺陷信息。目前仿真软件主要由国外公司掌控，国内在仿真软件技术方面相对薄弱。随着相控阵超声波检测的不断推广及产业的扩大，相控阵超声波设备的升级、探头材料的研发、仿真软件等方面的技术会逐渐成熟，设备成本也将逐渐降低。从而形成设备价格下降、技术推广加快的良性循环，促进相控阵技术产业发展。本检测技术凭借其灵活的声束控制能力，可实现航空航天、核工业以及船舶制造等领域存在大量复杂型面结构的快速、全覆盖检测。
本成果可支持技术转让，技术合作，技术咨询、投资入股等多种合作方式。
下载app