相控陣超聲波車輪缺陷探傷技術研究

超聲相控陣技術通過對超聲陣列換能器中各陣元進行相位控制，獲得靈活可控的合成波束。它具有能進行動態聚焦、可進行成像檢測、可檢測復雜形狀物體、能提高檢測靈敏度、分辨力和信噪比等多項優點。本文通過跟蹤調研近年來國內外超聲探傷領域發展的新動向，分析采用將超聲相控陣技術應用于車輪缺陷探傷的方法，針對車輪中的輪輞、輪輻缺陷性質和缺陷分布特點，利用超聲相控陣技術中靈活的聲束控制和聚焦兩大突出優勢來簡化步驟，解決輪對的實時探傷，提高輪對探傷精度等一系列的問題。并根據標準試塊、實物試塊、車輪缺陷樣板輪、現場動車在線探傷等一系列的實驗，參考鐵道部有關車輪探傷標準文件，完成車輪在線相控陣超聲波探傷的成套解決方案。分析討論了相控陣超聲波車輪缺陷定位和探傷分辨率，提出利用可變孔徑聚焦和深度聚焦的方式來優化車輪探傷，在提高探傷質量的同時，也保證了較高的檢測效率。