實(shí)驗(yàn)名稱(chēng)：單缺陷導(dǎo)波檢測(cè)實(shí)驗(yàn)

研究方向：管道運(yùn)輸在當(dāng)今國(guó)民經(jīng)濟(jì)和工業(yè)運(yùn)輸領(lǐng)域有著不可或缺的作用，其有著經(jīng)濟(jì)、高效且安全的優(yōu)勢(shì)。然而管道在服役過(guò)程中并不是一勞永逸的，隨著時(shí)間的推移或者存在加工缺陷很容易致使管道產(chǎn)生缺陷，最終導(dǎo)致安全事故的發(fā)生。因此提高現(xiàn)有管道缺陷檢測(cè)的技術(shù)方法、研究管道缺陷檢測(cè)新方法對(duì)保證管道運(yùn)輸領(lǐng)域可靠運(yùn)行具有重要意義。

超聲導(dǎo)波以其特有的優(yōu)點(diǎn)在管道短距離和長(zhǎng)距離檢測(cè)中都得到了廣泛的研究，已經(jīng)成為了重要的缺陷檢測(cè)手段。本文基于不同參數(shù)的影響，通過(guò)理論分析、數(shù)值模擬與實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證對(duì)時(shí)間反轉(zhuǎn)導(dǎo)波檢測(cè)的聚焦效果進(jìn)行了研究。具體研究?jī)?nèi)容分為以下3個(gè)部分:

首先，針對(duì)包含缺陷不同模態(tài)信息的時(shí)反信號(hào)，探討了不同截取窗寬下的時(shí)反聚焦效果，為后續(xù)研究莫定了基礎(chǔ);分別對(duì)不同周向角度、徑向深度和軸向長(zhǎng)度裂紋缺陷管道進(jìn)行了直接導(dǎo)波檢測(cè)和時(shí)反導(dǎo)波檢測(cè)，并對(duì)結(jié)果進(jìn)行了比較，探究參數(shù)改變對(duì)導(dǎo)波檢測(cè)和時(shí)反聚焦的影響;在單缺陷模型的基礎(chǔ)上建立了含雙缺陷的管道，研究了缺陷1與缺陷2的聚焦效果以及時(shí)間反轉(zhuǎn)后雙缺陷不同軸向間距和不同周向角度對(duì)于后缺陷波形、態(tài)以及幅值的影響。

其次，針對(duì)實(shí)際檢測(cè)過(guò)程中管道存在部分裸露或者難以確保換能器與管道完全耦合的情況，提出了局部加載時(shí)間反轉(zhuǎn)導(dǎo)波檢測(cè)方法。該方法基于直接導(dǎo)波檢測(cè)接收到的各通道位移數(shù)據(jù)，在二次激勵(lì)時(shí)選擇合適的通道位置及通道數(shù)目進(jìn)行時(shí)反加載。分析了導(dǎo)波與單缺陷交互的問(wèn)題,研究了缺陷能量的周向分布,并基于此以能量、缺陷反射率等為指標(biāo)，設(shè)計(jì)方案探究不同通道數(shù)目、不同通道位置的變化會(huì)對(duì)聚焦效果產(chǎn)生何種影響。

最后，搭建實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，對(duì)實(shí)際管道進(jìn)行缺陷檢測(cè)，確定管道中缺陷所在軸線(xiàn)位置，與實(shí)際位置及仿真結(jié)果進(jìn)行對(duì)比。采用實(shí)驗(yàn)與數(shù)值模擬相結(jié)合的方式對(duì)改變窗寬下的聚焦效果進(jìn)行驗(yàn)證，并對(duì)不同周向角度、不同徑向深度缺陷以及局部加載的可行性進(jìn)行驗(yàn)證。

實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?/strong>為了提高對(duì)管道中微小缺陷的檢測(cè)精度，為超聲導(dǎo)波時(shí)間反轉(zhuǎn)檢測(cè)更快地應(yīng)用于實(shí)際檢測(cè)工程中，適應(yīng)實(shí)際檢測(cè)過(guò)程中換能器不能完全耦合的問(wèn)題奠定了一定的基礎(chǔ)，