郭 課，張志強(qiáng)

(1. 南京航空航天大學(xué)機(jī)電學(xué)院，江蘇 南京 210016；2. 河南工學(xué)院機(jī)械工程學(xué)院，河南 新鄉(xiāng) 453003)

1 引言

對(duì)于模壓可燃藥筒來(lái)說(shuō)，其粘接質(zhì)量將直接影響火炮系統(tǒng)的戰(zhàn)斗能力，因此，可燃藥筒粘接質(zhì)量對(duì)于提高火炮系統(tǒng)可靠性、減少非戰(zhàn)斗損失具有非常重要的意義。

在所有的常用無(wú)損檢測(cè)方法中，超聲檢測(cè)法的應(yīng)用最為廣泛。對(duì)于薄壁金屬與復(fù)合材料環(huán)形粘接構(gòu)件的無(wú)損檢測(cè)，粘接缺陷正好分布在粘接結(jié)構(gòu)的界面處，由于超聲波傳播過(guò)程中在不同介質(zhì)界面處會(huì)反射劇烈的界面信號(hào)，而粘接層一般都很薄，其厚度大約只有0.1mm，粘接信號(hào)和界面反射信號(hào)幾乎完全重合。導(dǎo)致常規(guī)超聲檢測(cè)精度不夠，很難將它們區(qū)分開(kāi)來(lái)。本文運(yùn)用超聲相控陣檢測(cè)技術(shù)對(duì)薄壁金屬與復(fù)合材料環(huán)形粘接所構(gòu)成的模壓可燃藥筒粘接面進(jìn)行檢測(cè)，通過(guò)人為制造不同大小的缺陷，運(yùn)用A/S/C等不同顯示模式對(duì)粘接缺陷進(jìn)行了定性和定量的分析與描述[2]。

檢測(cè)結(jié)果表明，超聲相控陣檢測(cè)技術(shù)不僅能夠精確區(qū)分粘接信號(hào)和缺陷信號(hào)，而且能夠獲得缺陷的形狀、大小、分布等信息，同時(shí)對(duì)檢測(cè)的精度和可靠性有極大的提升。因此，超聲相控陣檢測(cè)技術(shù)是檢測(cè)薄壁金屬與復(fù)合材料環(huán)形粘接構(gòu)件粘接質(zhì)量的有效手段，本文正是基于此方法對(duì)可燃藥筒的粘接質(zhì)量進(jìn)行研究。

2 超聲相控陣的檢測(cè)原理

超聲相控陣換能器由多個(gè)獨(dú)立的壓電晶片組成陣列，按一定的規(guī)則和時(shí)序用電子系統(tǒng)控制激發(fā)各個(gè)晶片單元，來(lái)調(diào)節(jié)控制焦點(diǎn)的位置和聚焦的方向。

一個(gè)陣列探頭就是在一個(gè)單一外殼中包含多個(gè)單個(gè)晶片的探頭，相控的意思是這些晶片被按序列完成脈沖觸發(fā)的方式。一般來(lái)說(shuō)，一個(gè)相控陣系統(tǒng)基于一個(gè)專(zhuān)用的超聲探頭，這個(gè)探頭包含很多單個(gè)晶片(一般從16個(gè)到256個(gè)不等)，這些晶片可根據(jù)編排的序列被分別觸發(fā)。這些探頭可以接觸方式，或在水浸檢測(cè)中，與各種類(lèi)型的楔塊一起使用。它們的形狀可以是正方形、長(zhǎng)方形或圓形，最常見(jiàn)的檢測(cè)頻率范圍為1到10 MHz[3]。

超聲相控陣能通過(guò)控制延時(shí)來(lái)實(shí)現(xiàn)聲束的偏轉(zhuǎn)和聚焦，同時(shí)結(jié)合相應(yīng)的硬件控制電路，可靈活控制陣元的組合方式和激發(fā)次序，從而使超聲相控陣技術(shù)具有特殊的三種工作方式，分別是電子掃查(線性掃查)、扇形掃查和動(dòng)態(tài)聚焦。其中，電子掃查(線性掃查)是通過(guò)高頻電脈沖多路傳輸，使相鄰陣元從左到右依次激發(fā)，并對(duì)其加以相同的聚焦法則和偏轉(zhuǎn)法則，則可以掃查距陣列探頭固定距離的一條帶狀區(qū)域，這相當(dāng)于用常規(guī)超聲相控陣探頭做光柵檢測(cè)或串列檢測(cè)。本文采用電子掃查(線性掃查)的方式完成本文的檢測(cè)實(shí)例[4，5]。

3 人工缺陷的制作

模壓可燃藥筒粘接區(qū)域由硝化棉筒體和鋼底座構(gòu)成。圓柱筒體(紅棕色部分)，硝化棉復(fù)合材料，外徑160mm，厚度4mm，高度300mm，復(fù)材的參數(shù)可以按照縱波聲速 648m/s 橫波聲速480m/s，密度1000kg/m3來(lái)考慮。Q235碳鋼底座(黃棕色部分)，厚度1.2mm，高160mm，參數(shù)可以按照橫波聲速3230m/s 縱波聲速5920m/s，密度7850g/m3來(lái)考慮，藥筒與底座為嵌入式搭接粘接，實(shí)現(xiàn)過(guò)盈配合。底座與藥筒之間膠水層厚度大概0.1mm，膠水是環(huán)氧AB膠；涂膠寬度40mm，涂膠一圈，即一個(gè)圓環(huán)帶狀區(qū)域；缺陷按脫粘處理，即缺陷處無(wú)膠水，為空氣。詳見(jiàn)圖1與圖2。

圖1 模壓可燃藥筒粘接結(jié)構(gòu)

圖2 藥筒筒體與鋼底座模型

圖3 筒體與鋼底座粘接區(qū)域人工缺陷制作展開(kāi)示意圖

圖4 筒體與鋼底座粘接區(qū)域開(kāi)孔(左圖)和聚四氟乙烯貼片(右圖)人工缺陷實(shí)物圖

4 可燃藥筒粘接結(jié)構(gòu)仿真

本文利用CIVA仿真軟件中的UT模塊對(duì)可燃藥筒粘接情況進(jìn)行仿真。CIVA仿真軟件是法國(guó)原子能委員會(huì)研發(fā)的一款專(zhuān)業(yè)的無(wú)損檢測(cè)仿真系統(tǒng)，為了滿(mǎn)足集中使用的要求，采用半解析近似法，整合了建模，成像和分析模塊，可以用于仿真超聲、電磁、射線、渦流、CT等無(wú)損檢測(cè)技術(shù)，常被用來(lái)設(shè)計(jì)或者優(yōu)化檢測(cè)工藝。使用CIVA軟件仿真步驟如圖5所示。

圖5 CIVA仿真步驟

首先在specimen中建立仿真模型并定義材料參數(shù)，如圖所示。模型由三層組成，最外層為外徑160mm、壁厚1.2mm的Q235碳鋼，中間層為壁厚0.1mm的AB環(huán)氧膠水，最內(nèi)層為壁厚4mm的可燃藥筒復(fù)合材料，筒體模型內(nèi)部介質(zhì)為空氣，各層材料的參數(shù)見(jiàn)表。在該仿真模型中設(shè)置有5*2個(gè)紅色圓形區(qū)域，它們位于中間的膠水層上，模擬的是脫粘缺陷，其材料為空氣，可在flaw模塊中進(jìn)行缺陷的設(shè)置，缺陷的尺寸分別為?2，?4， ?6， ?8，?10缺陷之間的距離為15mm。

圖6 CIVA仿真模型

表1 仿真模型各層材料參數(shù)

結(jié)合文獻(xiàn)資料與檢測(cè)經(jīng)驗(yàn)，對(duì)于薄壁圓筒構(gòu)件，通常采用的是相控陣垂直線性掃查方式。基于經(jīng)驗(yàn)公式的研究，在probe模塊中對(duì)超聲相控陣換能器參數(shù)進(jìn)行選擇：陣元數(shù)目為64個(gè)，每次激發(fā)12個(gè)陣元；晶片寬度 1 mm；晶片間距 0.1mm；晶片長(zhǎng)度 70.3mm；如表1所示。換能器信號(hào)采用Hamming窗，聚焦類(lèi)型選擇flat，分別用2.5MHz、5MHz、7.5MHz、10MHz的頻率進(jìn)行掃查。楔塊形狀選擇cylindrical concave，軸線與圓柱軸線方向平行，調(diào)整楔塊的曲率半徑為160mm，這樣可以與工件耦合的更充分。設(shè)置好換能器后，在inspection模塊中進(jìn)行設(shè)置，將換能器掃描起點(diǎn)置于缺陷附近，選擇合適的行進(jìn)距離與掃描步長(zhǎng)，使得所有缺陷全部位于掃描區(qū)域內(nèi)即可，掃描路徑設(shè)置如圖7所示。運(yùn)行仿真計(jì)算之前的最后一步還需要對(duì)simulation settings模塊進(jìn)行設(shè)置，model computation選擇3D模式，accuracy value取1，回波路徑選擇direct方式，其它可以保持默認(rèn)值不變。最后運(yùn)行計(jì)算，選取中間激發(fā)頻率為5MHz時(shí)，仿真結(jié)果如圖8所示，進(jìn)一步保證換能器參數(shù)不變，只改變激發(fā)頻率，仿真結(jié)果如圖9所示。

圖7 掃描路徑設(shè)置

頻率為5MHz的換能器仿真成像結(jié)果如下圖所示。

圖8 仿真結(jié)果界面顯示

表2 三種不同頻率下缺陷的尺寸大小及誤差比較

測(cè)量四種頻率下仿真結(jié)果的尺寸得到表2數(shù)據(jù)，結(jié)果表明不同頻率的探頭采用垂直線性掃查薄鋁板都能檢測(cè)到缺陷，但頻率越高檢測(cè)得到的缺陷尺寸較實(shí)際缺陷誤差更??；因此，相控陣檢測(cè)薄鋁板應(yīng)選用高頻探頭，但是探頭頻率過(guò)高會(huì)造成檢測(cè)圖像的失真，在后續(xù)的選擇中探頭的發(fā)射頻率也不宜過(guò)高。

圖9 不同頻率下CIVA仿真結(jié)果

5 檢測(cè)過(guò)程

在檢測(cè)工作進(jìn)行之前首先要將所需的耗材準(zhǔn)備就緒，本檢測(cè)所需的耗材為筒體、鋼底座、AB膠、剪刀、毛刷、工作場(chǎng)地和直尺。其中剪刀和直尺用于制作聚四氟乙烯貼片人工缺陷，如圖10所示。筒體和鋼底座是檢測(cè)的本體，在檢測(cè)之前，需要完成筒體和鋼底座的膠接工作。具體制備過(guò)程如下：首先AB膠按照5：2的比例進(jìn)行混合并攪拌均勻，待膠水靜置15分鐘后，將在制作好人工缺陷的筒體底部40的高度范圍內(nèi)涂滿(mǎn)AB膠，隨后將涂膠后的筒體插入鋼底座中，使得兩者在膠接的作用下處于過(guò)盈配合狀態(tài)，多余的溢出膠水用丙酮擦拭干凈。接著將膠接完成后的模壓可燃藥筒放入烘箱烘烤8小時(shí)或自然晾曬24小時(shí)使膠水完全固化，等待超聲相控陣設(shè)備進(jìn)行缺陷檢測(cè)，如圖11所示。

圖10 聚四氟乙烯貼片實(shí)物圖

圖11 模壓可燃藥筒粘接完成圖

根據(jù)藥筒粘接區(qū)域的仿真結(jié)果和實(shí)際的檢測(cè)工況綜合考慮，本文選用廣州多普樂(lè)電子科技有限公司生產(chǎn)的DPL32-128型Robust 32/128PR支持256通道的相控陣超聲檢測(cè)板卡控制器，該相控陣超聲板卡為獨(dú)立的128個(gè)硬件發(fā)射通道，32個(gè)接收通道，具備2通道UT通道，并可獨(dú)立設(shè)置、同時(shí)并獨(dú)立顯示，支持一發(fā)一收功能，如圖12所示。

圖12 DPL32-128型Robust 32/128PR相控陣超聲檢測(cè)板卡

設(shè)備用定制專(zhuān)用集成楔塊相控陣雙線陣水浸探頭7.5DL128-AOD168，陣元數(shù)為128個(gè)，支持一發(fā)一收功能。發(fā)射陣元和接收陣元均為64個(gè)，呈兩排線陣分布，發(fā)射線陣與接收線陣按照夾角為140°呈屋頂角狀態(tài)分布。相鄰陣元中心距離為0.65mm，陣元間隙為0.1mm，陣元長(zhǎng)度為4mm，有效孔徑為41.6*4mm，兩列晶片邊緣間距為2mm。與相控陣集成的楔塊為弧面楔塊，楔塊的曲率半徑與被測(cè)筒體和鋼底座粘接部分的曲率半徑相一致，保證在檢測(cè)過(guò)程中探頭與鋼底座的完全貼合。相控陣探頭垂直入射，探頭與被測(cè)工件的耦合方式為用75%濃度的酒精(或者水)，采用C掃描方式。探頭端與探頭端電纜線已經(jīng)密封，可以防水、防酒精，訂制的水浸探頭能一次性覆蓋40mm粘合區(qū)域，兼容外徑為120mm至165mm的炮彈彈體檢測(cè)，在工裝的配合下旋轉(zhuǎn)一周完成一個(gè)炮彈的檢測(cè)，如圖13所示。

圖13 7.5DL128-AOD168集成楔塊相控陣雙線陣水浸探頭

訂制專(zhuān)用的后分析軟件滿(mǎn)足如下要求：①能自動(dòng)采集數(shù)據(jù)，簡(jiǎn)單的分析處理，數(shù)據(jù)能夠?qū)С?；②能檢測(cè)出缺陷大小，能夠以圖形方式顯示，能計(jì)算總體缺陷面積；③能與編碼器配合定出缺陷位置，無(wú)縫嵌入控制機(jī)構(gòu)和自動(dòng)化系統(tǒng)；④開(kāi)放接口以供二次開(kāi)發(fā)。軟件同時(shí)支持工藝仿真，相控陣檢測(cè)，以及數(shù)據(jù)分析，可根據(jù)檢測(cè)需要設(shè)定探測(cè)工件外形、探測(cè)深度、掃查方式、增益、聲速等相關(guān)參數(shù)，如圖14所示[6，7]。

圖14 軟件主界面

詳細(xì)記載每次缺陷檢測(cè)的數(shù)據(jù)和圖像表現(xiàn)形式，將多普勒超聲相控陣探頭所能檢測(cè)出的最小分辨率記錄在案，為下一步進(jìn)行脫粘面積實(shí)驗(yàn)提供理論支撐和數(shù)據(jù)依托。

6 實(shí)驗(yàn)樣塊及參數(shù)設(shè)定

在正式檢測(cè)之前，需要對(duì)相控陣超聲檢測(cè)儀進(jìn)行參數(shù)設(shè)定和調(diào)節(jié)，力求在檢測(cè)過(guò)程中保證檢測(cè)的準(zhǔn)確性和最優(yōu)性。需要調(diào)節(jié)的參數(shù)主要有探頭類(lèi)型和探頭發(fā)射頻率的選擇、掃查方式的選擇、探測(cè)工件外形的選擇、聲速的設(shè)定、聚焦深度的選擇、收發(fā)方式的選擇、增益的設(shè)定、重復(fù)脈沖頻率的設(shè)定、靈敏度的設(shè)定、檢測(cè)模式、楔塊參數(shù)的設(shè)定、脈沖寬度的設(shè)定、楔塊角度的設(shè)定、延遲時(shí)間的設(shè)定、掃查速度的設(shè)定、系統(tǒng)帶寬的設(shè)定、圖像顯示方式的設(shè)定等[8]。

實(shí)驗(yàn)樣塊由半圓環(huán)筒體與鋼底座粘接完成，在筒體的一側(cè)也均勻分布?2、?4、?6、?8、?10直徑的圓孔，如圖15所示。掃查中，帶有弧度的直探頭從粘接邊緣的一側(cè)開(kāi)始掃查，至另一側(cè)終止掃查，采用時(shí)間軸的掃查方式，探頭掃查移動(dòng)速度為5cm/min，聚焦點(diǎn)位置初步設(shè)置在1.2的深度處。掃描采用縱波直入法進(jìn)行，在40的粘接區(qū)域內(nèi)，探頭沿鋼底座和筒體的粘接部分進(jìn)行周向掃查，探頭在掃查過(guò)程中要始終與筒體和鋼底座的母線重合，采用 A /S /C多種顯示方式，相控探頭能自動(dòng)識(shí)別。

圖15 實(shí)驗(yàn)樣塊

7 檢測(cè)應(yīng)用實(shí)例及結(jié)果

7.1 筒體與鋼底座粘接區(qū)域開(kāi)孔和聚四氟乙烯貼片人工缺陷對(duì)檢測(cè)結(jié)果的影響

超聲波穿過(guò)真實(shí)的脫粘缺陷時(shí)，分別穿過(guò)鋼底座層、空氣層和硝化棉筒體。在本文制作的人工缺陷模擬真實(shí)脫粘缺陷時(shí)，筒體與鋼底座粘接區(qū)域開(kāi)孔人工缺陷和聚四氟乙烯貼片人工缺陷在超聲相控陣探測(cè)時(shí)，超聲波所穿過(guò)的介質(zhì)存在差異性區(qū)別。超聲縱波在對(duì)筒體與鋼底座粘接區(qū)域開(kāi)孔人工缺陷進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，超聲波分別穿過(guò)鋼底座、空氣兩種介質(zhì)，在聲波被鋼底座和空氣吸收后，利用鋼底座和空氣兩種介質(zhì)聲阻抗的差異性，導(dǎo)致對(duì)超聲波的吸收量存在不同，進(jìn)而利用接收衰減后的回波底波信號(hào)進(jìn)行缺陷的檢出；超聲縱波在對(duì)聚四氟乙烯貼片人工缺陷進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，超聲波分別穿越鋼底座、聚四氟乙烯薄膜、和硝化棉筒體三種介質(zhì)，在聲波被鋼底座、聚四氟乙烯薄膜、和硝化棉筒體吸收后，利用鋼底座、聚四氟乙烯薄膜、和硝化棉筒體三種介質(zhì)聲阻抗的差異性，導(dǎo)致對(duì)超聲波的吸收量存在不同，進(jìn)而利用接收衰減后的回波底波信號(hào)進(jìn)行缺陷的檢出[9]。

在對(duì)筒體與鋼底座粘接區(qū)域開(kāi)孔人工缺陷和聚四氟乙烯貼片人工缺陷檢測(cè)完成后的掃描圖譜分別如圖16和圖17所示，由檢測(cè)結(jié)果可以清晰的表明并得出以下結(jié)論。筒體與鋼底座粘接區(qū)域開(kāi)孔人工缺陷能夠清晰的檢測(cè)出?6、?8、?10直徑的開(kāi)孔脫粘缺陷，而?2、?4的開(kāi)孔脫粘人工缺陷則無(wú)法檢出，如圖16中三個(gè)深紅色的圓形區(qū)域所示，但掃描圖譜中的?6、?8、?10直徑的開(kāi)孔脫粘缺陷輪廓并非規(guī)則的圓形，與真實(shí)的圓形缺陷尚存在差異，初步判斷是筒體和鋼底座在粘接過(guò)程中，液體膠水在擠壓力的作用下流動(dòng)到開(kāi)孔缺陷的邊緣或內(nèi)側(cè)，導(dǎo)致超聲相控陣的誤判，下一步將制作好的開(kāi)孔人工缺陷內(nèi)壁用丙酮擦拭干凈后再固化進(jìn)行檢測(cè)，找到檢出結(jié)果與真實(shí)結(jié)果圖形差異化的根源。

圖16 筒體與鋼底座粘接區(qū)域開(kāi)孔人工缺陷檢測(cè)結(jié)果圖

圖17 聚四氟乙烯貼片人工缺陷檢測(cè)結(jié)果圖

7.2 多普樂(lè)超聲相控陣檢測(cè)系統(tǒng)對(duì)缺陷目標(biāo)能檢出的最小分別率

DPL32-128型Robust 32/128PR相控陣超聲檢測(cè)板卡配合7.5DL128-AOD168集成楔塊相控陣雙線陣水浸探頭，在探頭和被測(cè)對(duì)象在耦合劑的作用下耦合充分，超聲所穿越的兩種介質(zhì)或多種介質(zhì)聲阻抗差異性比較大，且介質(zhì)沒(méi)有做過(guò)鍍膜著色或熱處理等相關(guān)工藝處理的前提下，理論上所能檢出缺陷的最小分辨率為?0.5，當(dāng)然理論最小分辨率跟諸多因素存在關(guān)聯(lián)，在實(shí)際檢測(cè)中很難達(dá)到理論最小分辨率的檢測(cè)水準(zhǔn)。本文在對(duì)模壓可燃藥筒粘接區(qū)域的人工缺陷進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，筒體與鋼底座粘接區(qū)域開(kāi)孔人工缺陷和聚四氟乙烯貼片人工缺陷在掃描圖譜所呈現(xiàn)的缺陷檢出分辨率存在明顯的差異性。筒體與鋼底座粘接區(qū)域開(kāi)孔人工缺陷的檢測(cè)分辨率能達(dá)到?6，而?4和?2的開(kāi)孔人工缺陷無(wú)法檢出，如圖11所示。聚四氟乙烯貼片人工缺陷的檢測(cè)分辨率僅能達(dá)到?8，而?6、?4和?2的貼膜人工缺陷無(wú)法檢出，如圖17所示。二者相比，開(kāi)孔人工脫粘缺陷更有利于提高超聲相控陣的檢測(cè)分辨率，而?4和?2的開(kāi)孔人工缺陷沒(méi)有被檢出，初步考慮是Q235鋼底座進(jìn)行了表面發(fā)藍(lán)處理和?4和?2的開(kāi)孔人工缺陷中存在溢膠造成的，以上因素都會(huì)造成超聲相控陣檢測(cè)的誤判和超聲波的異常損失，最終導(dǎo)致實(shí)際缺陷檢出分辨率和理論缺陷檢出分辨率存在較大差異[11]。

7.3 耦合劑(酒精或水)對(duì)檢測(cè)結(jié)果的影響

超聲檢測(cè)過(guò)程中耦合劑起著至關(guān)重要的作用。首先耦合劑能夠減小探頭與被測(cè)對(duì)象之間的摩擦力；其次耦合劑能夠起到非常好的耦合作用，它能夠迅速排開(kāi)超聲相控陣探頭和被測(cè)物體之間的空氣，好的耦合劑的聲阻抗非常接近于被測(cè)物體，能夠減少干擾；再次好的耦合劑可以減少使超聲能量損失，提高檢測(cè)分辨力，提升掃描圖譜的圖像質(zhì)量。工業(yè)上常用的超聲耦合劑主要有五種，分別為水、甘油、機(jī)油(變壓器油)、水玻璃和化學(xué)糨糊，但是由于硝化棉筒體的易污染性和易霉變性，油脂類(lèi)耦合劑首先被排除在外，本文綜合模壓可燃藥筒的物理和化學(xué)性質(zhì)，最終選取75%的酒精或水用作超聲相控陣探頭和鋼底座之間的耦合劑。用水做耦合劑的人工開(kāi)孔缺陷掃描圖譜如圖18所示，用酒精做耦合劑的人工開(kāi)孔缺陷掃描圖譜如圖19所示。對(duì)比二者的檢測(cè)掃描圖譜，水耦和酒精耦合都能檢出人工開(kāi)孔缺陷?6、?8、?10的通孔，但仔細(xì)觀察可知，水耦檢出的圖像清晰度和圖像質(zhì)量遠(yuǎn)高于酒精耦合檢出的圖像清晰度和圖像質(zhì)量。究其原因，是因?yàn)榫凭诳諝庵袚]發(fā)過(guò)快，耦合的效果遠(yuǎn)低于水，當(dāng)酒精揮發(fā)完后，超聲相控陣探頭和鋼底座之間被空氣包裹，由于空氣聲阻抗太大，導(dǎo)致超聲波在未進(jìn)入鋼底座之前已損失過(guò)半，最終導(dǎo)致掃描圖譜的分辨率和圖像質(zhì)量不如水耦優(yōu)越。故此，在本檢測(cè)中，水耦是最佳選擇[12，13]。

圖18 水作耦合劑的掃描圖譜

圖19 75%的酒精作耦合劑的掃描圖譜

8 結(jié)束語(yǔ)

多普樂(lè)板卡式超聲相控陣檢測(cè)系統(tǒng)能夠?qū)δ嚎扇妓幫驳恼辰訁^(qū)域的人工缺陷很好的進(jìn)行了檢出，可以用鮮明的不同顏色區(qū)分人工缺陷脫粘和粘接完好區(qū)域。A /S /C 顯示方式可提供全方位、多視角的直觀顯示，其中A掃描從主視圖XZ平面的角度顯示縱波底波回波的波幅強(qiáng)度，反映了脫粘缺陷的深度特征；S掃描即扇形或者方位顯示，其是所有A掃描疊加形成的二維圖像，在一定的扇形范圍內(nèi)顯示人工缺陷所在的范圍和實(shí)際深度，可精確的標(biāo)識(shí)缺陷面積并清楚的反應(yīng)缺陷位置；C掃描從俯視圖XY平面的角度成像顯示缺陷面積和缺陷所在的位置；能夠全程記錄掃描過(guò)程，進(jìn)行數(shù)據(jù)的分析處理；在粘接完好的區(qū)域，掃描圖譜均勻一致，存在脫粘缺陷時(shí)，缺陷呈深紅色顯示，缺陷部位的底波波幅強(qiáng)度雜亂無(wú)章呈現(xiàn)不連續(xù)排列，原因是空氣和聚四氟乙烯的聲阻抗比較大，把超聲波吸收導(dǎo)致的回波信號(hào)過(guò)弱。

通過(guò)檢測(cè)實(shí)例應(yīng)用表明：①筒體與鋼底座粘接區(qū)域開(kāi)孔人工缺陷相比聚四氟乙烯貼片人工缺陷而言，對(duì)檢測(cè)結(jié)果的真實(shí)性和準(zhǔn)確性有更好的保證，基本上能夠模擬真實(shí)的脫粘缺陷。②多普樂(lè)超聲相控陣檢測(cè)系統(tǒng)對(duì)人工缺陷目標(biāo)進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，筒體與鋼底座粘接區(qū)域開(kāi)孔人工缺陷能檢出的最小分別率為?6，聚四氟乙烯貼片人工缺陷能檢出的最小分辨率為?8，人工開(kāi)孔缺陷檢出分辨率高于聚四氟乙烯貼片檢出分辨率。③用水做檢測(cè)耦合劑對(duì)比用酒精做檢測(cè)耦合劑，水耦合劑更有利于相控陣探頭在檢測(cè)過(guò)程中與被測(cè)對(duì)象的貼合，提高檢測(cè)的精確度和缺陷的檢出率。