GB/T 32563-2016
基本信息
标准号： GB/T 32563-2016
中文名称：无损检测 超声检测 相控阵超声检测方法
标准类别：国家标准(GB)
标准状态：现行
出版语种：简体中文
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标准分类号
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标准简介
GB/T 32563-2016 无损检测 超声检测 相控阵超声检测方法
GB/T32563-2016
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标准内容
ICS19.100
中华人民共和国国家标准
GB/T32563—2016
无损检测
超声检测
相控阵超声检测方法
Non-destructive testing-Ultrasonic testingTest method for phased-array ultrasonic testing2016-02-24发布
中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局中国国家标准化管理委员全
2016-10-01实施
GB/T32563—2016
2规范性引用文件
不语和定义
检测技术等级
检测人员
检测设备此内容来自标准下载网
基本要求
检测准备
检测系统的设置和校准
检测数据的分析和铎释
13检测报告
附录A（规范性附录）相控阵探头晶片灵敏度差异与有效性测试附录B（范性附录）相控阵检测系统定位精度测试附录C（资料性附录）常见其他形式焊接接头推荐的扫套位置13
本标准按照GB/T1.1一2009给出的规期起草本标准由全国无损检测标准化技术委员会（SAC/TC56）提出并归口。GB/T325632016
本标准起草单位：江苏省特种设备安全监督检验研充院、艾默生过程管理（天津）阀门有限公司、上海材料研究所，中国特种设备检测研究院、广州多浦乐电了科技有限公司，奥林巴斯（中国）有限公司、北京福马智恒检测技术有限公司、浙江省特种设备检验研究院、北京欧宁航宇检测技术有限公司、矩阵科工检测技术（北京）有限公司、北京邹展麓城科技有限公司、江苏省特种设备安全监督检验研究院张家港分院、西南交通大学、中国航空工业集团公司北京航空材料研究院、北京理工大学、南京航空航天大学、广东省特种设备检测研究院中山检测院，江苏中特创业设备检测有限公司、汕头市超声仪器研究所有限公司、山东瑞样模具有限公司、上海船舶工程质量检测有限公司、烟台富润实业有限公司。本标准主要起草人：强天鹏、孙忠波、金宇飞、郑晖、纪轩荣、王晓宁、郑振顺、郭佳灿、郑凯、徐智、江运喜、李剑峰、许建芹、俞燕萍、涂春磊、王飞、高晓蓉、史亦韦、徐春广、王海涛、宫阳、龚成刚、陈和坤、魏忠瑞、邵建华、杨先明。
GB/T32563—2016
本标准提及的相控阵超声是指工业检测使用的相控阵超声技术，虽然相控阵超声属于脉冲反射法检测范略，但是在声场待性、检测应用、信号处理与成像、性能和功能等许多方面，相控阵与常规脉冲反射法有很大不同。
杞控阵超声使用的探头是出若干压电晶片组成阵列换能器，通过电子系统控制阵列中的各个晶片按照一定的延时法则发射和接收超声波，从而实现声束的扫指、偏转与聚焦等功能。利用扫描特性，相控阵技术可以在探头不移动的情况下实现对被检测区域的扫查；利用偏转特性，相控阵技术不仅可以在探头不移动的情况下实现对被检测区域的扫查，而且可以激发多角度声束对检测区域进行较大面积覆盖，从而提高检测效率及缺陷检出率，利用聚焦特性，相控阵技术可以提高声场信号强度、回波信号幅度和信噪比，从而提高缺陷检率，以及缺陷深度，长度的测量精度。相控阵超声检测系统是高性能的数字化仪器，能够实现检测全过程信号的记录，通过对信号进行处理，系统能生成和显示不同方向投影的高质量的图像正因为相控阵超声与常规超声方法同是基于脉冲反射法检测，因此在本标准的试块、检测级别，以及缺陷的定量等内容部分参考了常规超声标准，但相控阵技术又是与常规超声差异很大的先进技术，所以在仪器系统校准、探头参数选择、打描和扫查方法，工艺参数选择、增签补偿和灵敏度设定等方面标准给出了与常规超声不同的新规定。1范国
无损检测超声检测
相控阵超声检测方法
GB/T 32563-2016
本标准规定了利用手工扫查或自动（半自动）扫查的一维线阵相控阵超声技术应用基本原则，进行检测时工艺参数的选用规则，以及确定缺陷位置及尺寸的方法。本标准适用丁厚度为6mm~200mm的细晶钢焊接接头，对于其他金属维品材料焊按按头，在考虑声速的变化后，也可参照本标准。对于厚度超出以上范围的焊接接头，在通过演示证明仪器系统具有足够的检测能力后，也可参照本标准。对于奥氏体不锈钢等粗品焊接接头，在考虑信噪比和声速各向异性的影响后，也可参照本标准。对于其他结构件，压延件、锻件，在选择合适的试块、校准方法和扫查方法后，也可参照本标准。使用二维相控阵超声探头进行检测，在考虑声场特性变化及其给系统校准和检测带来的影响后，也可参照本标准。
2规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB/T9445无损检测人员资格鉴定与认证GB/T12604.1无损检测术语超声检测GB/T23905无损检测超声检测用试块JB/T11731无损检测超声相控阵探头通用技术条件NB/T47013.3承压设备无损检测第3部分：超声检测3术语和定义
GB/T9445和GB/T12604.1界定的以及下列术语和定义适用于本文件。3.1
晶片间距pitch
两个相邻品片的同侧边或者中心之间的距离（见图1）。3.2
space between elements,gap between elements晶片间障
两个相邻晶片间的空隙（见图1）。3.3
激发孔径activeaperture
单次激发晶片组的总长度。即
激发孔径L=n×c-d
式中．
L——激发孔径;
TiKAoNiKAca
GB/T32563—2016
激发品片数量：
C——晶片间距；
d晶片间隙。
兑明：
一个品一的宽变！
一个品产的择度；
focal law
聚焦法则
刮激发品片数量，以及施加到每个晶片通过控制
或相应程序。
电子扫描
tlectronicscan
头参楼
库列方向
的发射和按收延吋，实现波束的偏转和聚焦的算法E扫措
以电子方式实现对工件的扫查，即通过聚焦法则实现波束的移动或角度漏转，使之扫过工件中被检测区域。
线扫描
electronic linear sca
线形扫描
以相同的聚焦法则施加在相控阵探头中的不同品片组，每组激活品片产牛某一特定角度的声束，通过改变起始激活晶片的位置，使该声束沿品片阵列方向前后移动，以实现类似常规于动超声波检测探头前后移动的检测效果（见图2）。线扫描包括垂直人射线扫描和倾斜入射线扫描两种。3.7
扇扫描electronicsectorial scan变角度扫描
月特定的聚焦法则激发相控阵探头中的部分相邻或全部晶片，使激发晶片组形成的声束在设定的角度范围内以一定的步进值变换角度扫过扇形区域（见图3）。3.8
机械扫查mechanical scan
以机械方式实现对工件的扫查，即通过移动探头实现波束的移动，使之扫过工件中被检测区域。TiTKAoNI KAca
图2相控阵倾斜入射的电子线扫描检测焊缝的示意图图3相控阵扇扫描检测焊缝的示意图沿线扫查mechanical scanalongthelineGB/T32563--2016
相控阵探头晶片阵列方向与探头移动方向垂直或成一定角度的机械扫查方式，如：焊缝检测时，晶片阵列方向垂直于焊缝轴线或与轴线成一定角度（斜向扫查），探头前沿离开焊缝中心一定距离S，沿焊缝轴线方向平移，以获得声束覆盖范由内焊缝的信息（见图4）沿线栅格扫查
沿线扫查
沿线扫查（左）和沿线栅格扫查（右）图4
GB/T32563—2016
沿线栅格扫查multiplescanalongtheline多次沿线扫查，探头按照栅格式的轨迹行进，以实现对检测部位的全面覆盖或多重覆盖。如图4右所示，对同一炽缝采用多个不向的S值沿线扫查即形成沿线栅格扫查。3.11
角度增益修正anglecorrectedgain扇扫描时，因楔块衰减差异、晶片间差异及声压往复透射率差异等因素导致不同角度声束对相同声ACG
程处相同尺寸的反射体的回波幅度存在差异，利用软件对该差异进行修正，使之达到相同幅值。3.12
timecorrceted gain
时间增益修正
对不同声程处相同反射体的回波进行增益修正，使之达到相同幅值3.13
coordinates
L现定的检测起始参考点O点和X.Y和Z坐标的含义（见图相控阵检测
S型显示
S-diplay
组成的扇面形状的图
像显示
由扇扫描声束
泰角度
度，沿扇面弧线方向的坐标表
图3)。
白套面
说明：
一设定的检测起始参考点；
像中楼
S型显
焊缝检测时
沿焊缝长度方向的坐标；
一扫查面上沿焊终宽度方向的坐标；乙——垂直于扫查面沿焊厚度方向的坐标。沿的距高，纵坐标表示深
开探实前
表示离
显示的是巢头前方焊缝的横截面信息（见B型显示
图5坐标的定义
B型显示B-display
工件的侧面投影显示方式，图像中横坐标表示沿线扫查移动的距离，纵坐标表示深度。焊缝检测4
TTiKANiKAca
时B型显示表示检测区域在X-0-2平面的投影（见图5）。3.16
C型显示C-display
GB/T32563—2016
工件的平面投影显示方式，图像中借坐标表示沿线扫查移动的距离，纵坐标表示离开探头前沿的距离。焊缝检测时，C型显示表示检测区域在X-O-Y平面的投影（见图5）。4检测技术等级
4.1焊接接头的相控阵检测技术分为A，B、C三个检测技术等级，不同技术等级对应于不同的缺陷检出率。
4.2焊接接头不同技术等级要求的不同角度的声束覆盖次数：a）A级应保证相控阵声束对检测区域实现一次以上全覆盖。b）B级应保证相控阵声束对检测区域实现不同角度扫射两次以上全覆盖。c）C级应保证相控阵声束对检测区域实现不同角度扫射三次以上全覆盖。d）可通过选择不同扫查面，扫查方式，扫查路径和扫描方式来实现上述覆盖当要求对检测区域进行两次以上覆盖时，应尽可能使至少其中两次覆盖的声束来自大致相互e
垂直的两个方向。若因条件限制不能实现，则允许来自一个方向，但任两次爱盖的声束夹角不得小于10°
C级扫查的其中一次扫射可将探头置于焊缝表面上实施扫查，采用此种扫查需要将焊缝余高磨平。
4.3接接头不同技术等级要求的信噪比：a）A级不要求制作模拟试块。在对比试块上测量信噪比，应保证所有声束采用的声程范围内92横孔的信噪比大于9dB。
B级是否制作模拟试块由合同双方商定，模拟试的制作要求见7.3。在试块上测量信噪比，b)
应保证所有声束拟采用的声程范用内2横孔的信噪比大于12dB。c）C级要求制作模拟试块（见7.3）。在模拟试块上测量信噪比，应保证所有声束拟采用的声程范围内2横孔的信噪比人于12dB，
4.4其他结构形式的工件扫查可以参照焊接接头的规定区分检测技术等级，也可以不区分检测技术等级，但至少要求对检测区域全覆盖，且信噪比大于9B。5检测人员
5.1从事相控阵检测的人员至少应符合GB/T9415或等效标准的要求，应通过有关相控阵检测技术的专门培训并取得相应证书
5.2相控阵检测人员应熟悉所使用的检测设备。5.3相控阵检测人员应具有实际检测经验并掌握定的金属材料及加工的基础知识。6检测设备
6.1总则
相控阵检测设备包括仪器、探头、软件、扫查装置和附件，工述各项应成套或单独具有产品合格证或制造厂出具的合格文件。
TKAONNAca
GB/T32563—2016
6.2超声相控阵仪器
6.2.1相控阵仪器应为计算机控制的含有多个独立的脉冲发射/接收通道的脉冲反射型仪器，其放大器的增益周节步进不应大于1dB。6.2.2相控阵仪器应配备与其硬件相匹配的延时控制和成像软件。—3dB带宽下限不高于1MHz，上限不低于15MHz。6.2.3
6.2.4采样频率不应小于探头中心频率的6倍。幅度模数转换位数应不小于8位。6.2.5
仪器的水平线性误差不大于1%，垂直线性误差不大于5%。6.2.6
所有激励通道的发射脉冲电压具有一致性，最大偏移量应不大于设置值的5%。6.2.7
各通道的发射脉冲延迟精度不大于5ns6.2.8
6.3软件
6.3.1软件至少应有A、S、B.C型显示的功能，且具有在扫描图像上对缺陷定位、定量及分析功能6.3.2能够存储、调出A，S、B.C图像，并能将存诺的检测数据复制到外部存储空间中。6.3.3仪器软件应具有聚焦法则计算功能、ACG校准功能，以及TCG（或DAC)校准功能。6.3.4仪器的数据采集和扫查装置的移动同步，扫查步进值应可调，其最小值应不大于0.5mm。6.3.5仪器应能存储和分辨各A描信号之间相对位置的信息，如编码器位置。6.3.6离线分析软件中应能对检测时关键参数设置进行查看。6.4相控阵探头
6.4.1相控阵探头应符合JB/T11731。相控阵探头应多个晶片（一般不少于8个）组成阵列，探头可加装用以辅助声束偏转的楔块或延迟块。6.4.2探头实测中心题率与标称频率间的误差应不大于10%，6.4.3探头一6dB相对频带宽度不小于55%。6.4.4采购验收相控阵探头时，同一探头晶片间灵敏度最大差值不大于4dB，且不应存在坏晶片（相控阵探头品片的灵敏度差异、有效性测试方法和坏晶片定义见附录A）。6.4.5使用中的相控阵探头如出现坏晶片，可在选择激发孔径范用时设法避开坏品片，如无法避开，则要求在扫查使用的每个声束组中，损坏品片不应超过总使用品片数的12.5%，月没有连续损坏晶片，如果品片的损坏超过上述规定，可通过仿真软件计算且通过试块测试，确认坏晶片对声场和检测灵敏度、信噪比无明显不利影响，才允许使用。6.5仪器校准
相控阵仪器的性能指标应定期进行校准，校准方法见附录A和附录B，校准周期由使用单位决定。
6.6扫查装置
6.6.1扫查装置应具有确定探头位置的功能，可通过步进电机或位置传感器实现对位置的探测与控制，位置分辨力应符合工艺要求。6.6.2夹持部分应确保探头与位置传感器同步运动。6.6.3为提高探头运动轨迹与拟扫查轨迹的一致性和数据采集的一致性，应尽可能使用导向装置。6.6.4驱动部分可以采用电机或人工驱动。6
TiKAONIKAca
7试块
7.1试块包括校准试块和模拟试块，试块的般要求应满足GB/T23905。GB/T32563—2016
7.2校准试块用于声速.模块延时，ACG及TCG的校准，也可用手检测灵敏度的校准，可采用NB/T47013.3所述的CSK-IA试块、CSK-ⅡA试块，CSK-ⅢA试块、圆弧孔试块，或与之功能类似的其他试块。
7.3本标准推荐采用CSK-IA试块作为灵敏度校准试块。若要求使用其他试块作为灵敏度试块，应在合同中拟定，且检测准备及实施时应考虑到模拟试块横孔直径（见4.3和7.4）扫查灵敏度设置（见10.1、10.2和10.4)等的差异。
7.4模拟试块月于检测灵敏度的校准，信噪比的评价，同时可验证检测工艺的有效性。模拟试块的材质、形状、结构、厚度，以及焊接坡口型式和焊接工艺应与实际检测的工件相同或相近，应在检测区域内设置适当的位置设置反射体，反射体应包括用丁信噪比测量和灵敏度校准的2×40的横孔，以及其他机械加工的模拟缺陷和焊接产生的自然缺陷。7.5采用自动（半自动）扫查的检测，应采用模拟试块验证险测工艺的有效性。8基本要求
8.1相控阵检测工艺规程
8.1.1检测前，应根据本标准编制相控阵检测工艺规程。8.1.2相控阵检测工艺规程至少应包括以下内容a）逅用范围和对被检工件的要求；b）遵循的规范标准和包含的检测技术等级；被检工件情况（名称、材质、成型方法、坡口形状尺寸、焊接情况、热处理情况、母材检测情况等）c
检测的目的、检测覆盖区域、检测时机、采用的规范标准和检测技术等级；d
对检测人员资格和能力的要求，检测人员培训和工艺验证试验要求：e
对检测设备（仪器、探头、试块）的要求；f
检测参数及要求：包括检测覆盖区域、检测时机、仪器、探头及块的参数设置或选择、扫查方g
法（机械扫查及电子扫描）的选择、1查面的确定、探头位置的确定、扫查面的准备等，以及检测系统的设置（激发孔径，扇扫角度和步进、线扫步进聚焦、时间窗口、灵敏度等）和校准（灵敏度、应置传感器等）方法，模向缺陷的补充检测方法（必要时）；扫查示意图（SP）：图中应标明工件厚度、焊缝坡口形状、扫查面、深头位置、扫查移动方向和移h
动范围、打描波束角度和覆盖范围等；检测温度、扫查速度、数据质量要求；j）扫查和数据采集过程的一般要求，k）对数据分析、缺陷评定与记录报告的一般要求。8.2工艺验证试验
8.2.1工艺验证试验为：制作与被检工件相同或相似的带有缺陷的模拟试件，将拟采用的检测工艺应用到模拟试件上，以验证拟采用工艺的有效性。工艺验证试验结果应确保能够清楚地显示和测量模拟试块中的缺陷或反射体。
8.2.2符合以下情况之一时应进行工艺验证试验，试验应在模拟试块上进行：a）按C级实施检测的焊接接头；HTTKAONIIKACa
GB/T32563—2016
b）按B级采用自动或半自动扫查的批量检测；c）结构和形状复杂的工件：
d）信噪比和声速与细品粒钢差异明细的非细晶粒钢工件检测；e）检测条件(例如检测面)不能满足检测等级要求时；E合同要求进行。
B.2.3经合同双方同意，可使用经过认证的相控阵仿真软件计算部分或全部代替工艺验证试验内容8.3焊接接头横向缺陷检测
8.3.1当符合以下条件之一时应进行横向缺陷检测：a）C级检测；
b）有模向裂纹发生倾向时；
）所选用的检测等级有要求时；d）合同或设计文件规定要求进行时。8.3.2对横向缺陷进行检测，当焊缝没有磨平时，可将深头放在靠近焊缝的母材，与焊缝轴线成10°～15夹角（如图6左），采用扇扫描十沿线扫查方式进行检测。当焊缝磨平时，可采用探头放在焊缝上（如图6右），采用扇打描十沿线扫查方式进行检测扫
9检测准备
图6横向缺陷扫查示意图
检测区域
焊接接头检测区域应包含焊缝本身宽度加上两侧各10mm或实际热影响区宽度（取较大值）。9.2扫查方式选择
焊接接头首次检测推荐采用以下机械扫查与电子扫措的结合方式：a）沿线扫查十扇扫描；
b）沿线扫查+线扫描十扇扫描；c）沿线栅格扫查十扇扫描。
对可疑部位，可采用扇扫描，结合锯齿、前后、左石、旋转、环绕等各种扫查方式进行检测9.3探头及模块的选择
9.3.1根据工件序度、材质、检测位置、检测面形状以及检测使用的声束类型选择相控阵探头的频率、晶片数量、晶片间距、晶片尺寸、形状以及澳块规格等。8
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不语和定义
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检测系统的设置和校准
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13检测报告
附录A（规范性附录）相控阵探头晶片灵敏度差异与有效性测试附录B（范性附录）相控阵检测系统定位精度测试附录C（资料性附录）常见其他形式焊接接头推荐的扫套位置13
本标准按照GB/T1.1一2009给出的规期起草本标准由全国无损检测标准化技术委员会（SAC/TC56）提出并归口。GB/T325632016
本标准起草单位：江苏省特种设备安全监督检验研充院、艾默生过程管理（天津）阀门有限公司、上海材料研究所，中国特种设备检测研究院、广州多浦乐电了科技有限公司，奥林巴斯（中国）有限公司、北京福马智恒检测技术有限公司、浙江省特种设备检验研究院、北京欧宁航宇检测技术有限公司、矩阵科工检测技术（北京）有限公司、北京邹展麓城科技有限公司、江苏省特种设备安全监督检验研究院张家港分院、西南交通大学、中国航空工业集团公司北京航空材料研究院、北京理工大学、南京航空航天大学、广东省特种设备检测研究院中山检测院，江苏中特创业设备检测有限公司、汕头市超声仪器研究所有限公司、山东瑞样模具有限公司、上海船舶工程质量检测有限公司、烟台富润实业有限公司。本标准主要起草人：强天鹏、孙忠波、金宇飞、郑晖、纪轩荣、王晓宁、郑振顺、郭佳灿、郑凯、徐智、江运喜、李剑峰、许建芹、俞燕萍、涂春磊、王飞、高晓蓉、史亦韦、徐春广、王海涛、宫阳、龚成刚、陈和坤、魏忠瑞、邵建华、杨先明。
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本标准提及的相控阵超声是指工业检测使用的相控阵超声技术，虽然相控阵超声属于脉冲反射法检测范略，但是在声场待性、检测应用、信号处理与成像、性能和功能等许多方面，相控阵与常规脉冲反射法有很大不同。
杞控阵超声使用的探头是出若干压电晶片组成阵列换能器，通过电子系统控制阵列中的各个晶片按照一定的延时法则发射和接收超声波，从而实现声束的扫指、偏转与聚焦等功能。利用扫描特性，相控阵技术可以在探头不移动的情况下实现对被检测区域的扫查；利用偏转特性，相控阵技术不仅可以在探头不移动的情况下实现对被检测区域的扫查，而且可以激发多角度声束对检测区域进行较大面积覆盖，从而提高检测效率及缺陷检出率，利用聚焦特性，相控阵技术可以提高声场信号强度、回波信号幅度和信噪比，从而提高缺陷检率，以及缺陷深度，长度的测量精度。相控阵超声检测系统是高性能的数字化仪器，能够实现检测全过程信号的记录，通过对信号进行处理，系统能生成和显示不同方向投影的高质量的图像正因为相控阵超声与常规超声方法同是基于脉冲反射法检测，因此在本标准的试块、检测级别，以及缺陷的定量等内容部分参考了常规超声标准，但相控阵技术又是与常规超声差异很大的先进技术，所以在仪器系统校准、探头参数选择、打描和扫查方法，工艺参数选择、增签补偿和灵敏度设定等方面标准给出了与常规超声不同的新规定。1范国
无损检测超声检测
相控阵超声检测方法
GB/T 32563-2016
本标准规定了利用手工扫查或自动（半自动）扫查的一维线阵相控阵超声技术应用基本原则，进行检测时工艺参数的选用规则，以及确定缺陷位置及尺寸的方法。本标准适用丁厚度为6mm~200mm的细晶钢焊接接头，对于其他金属维品材料焊按按头，在考虑声速的变化后，也可参照本标准。对于厚度超出以上范围的焊接接头，在通过演示证明仪器系统具有足够的检测能力后，也可参照本标准。对于奥氏体不锈钢等粗品焊接接头，在考虑信噪比和声速各向异性的影响后，也可参照本标准。对于其他结构件，压延件、锻件，在选择合适的试块、校准方法和扫查方法后，也可参照本标准。使用二维相控阵超声探头进行检测，在考虑声场特性变化及其给系统校准和检测带来的影响后，也可参照本标准。
2规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB/T9445无损检测人员资格鉴定与认证GB/T12604.1无损检测术语超声检测GB/T23905无损检测超声检测用试块JB/T11731无损检测超声相控阵探头通用技术条件NB/T47013.3承压设备无损检测第3部分：超声检测3术语和定义
GB/T9445和GB/T12604.1界定的以及下列术语和定义适用于本文件。3.1
晶片间距pitch
两个相邻品片的同侧边或者中心之间的距离（见图1）。3.2
space between elements,gap between elements晶片间障
两个相邻晶片间的空隙（见图1）。3.3
激发孔径activeaperture
单次激发晶片组的总长度。即
激发孔径L=n×c-d
式中．
L——激发孔径;
TiKAoNiKAca
GB/T32563—2016
激发品片数量：
C——晶片间距；
d晶片间隙。
兑明：
一个品一的宽变！
一个品产的择度；
focal law
聚焦法则
刮激发品片数量，以及施加到每个晶片通过控制
或相应程序。
电子扫描
tlectronicscan
头参楼
库列方向
的发射和按收延吋，实现波束的偏转和聚焦的算法E扫措
以电子方式实现对工件的扫查，即通过聚焦法则实现波束的移动或角度漏转，使之扫过工件中被检测区域。
线扫描
electronic linear sca
线形扫描
以相同的聚焦法则施加在相控阵探头中的不同品片组，每组激活品片产牛某一特定角度的声束，通过改变起始激活晶片的位置，使该声束沿品片阵列方向前后移动，以实现类似常规于动超声波检测探头前后移动的检测效果（见图2）。线扫描包括垂直人射线扫描和倾斜入射线扫描两种。3.7
扇扫描electronicsectorial scan变角度扫描
月特定的聚焦法则激发相控阵探头中的部分相邻或全部晶片，使激发晶片组形成的声束在设定的角度范围内以一定的步进值变换角度扫过扇形区域（见图3）。3.8
机械扫查mechanical scan
以机械方式实现对工件的扫查，即通过移动探头实现波束的移动，使之扫过工件中被检测区域。TiTKAoNI KAca
图2相控阵倾斜入射的电子线扫描检测焊缝的示意图图3相控阵扇扫描检测焊缝的示意图沿线扫查mechanical scanalongthelineGB/T32563--2016
相控阵探头晶片阵列方向与探头移动方向垂直或成一定角度的机械扫查方式，如：焊缝检测时，晶片阵列方向垂直于焊缝轴线或与轴线成一定角度（斜向扫查），探头前沿离开焊缝中心一定距离S，沿焊缝轴线方向平移，以获得声束覆盖范由内焊缝的信息（见图4）沿线栅格扫查
沿线扫查
沿线扫查（左）和沿线栅格扫查（右）图4
GB/T32563—2016
沿线栅格扫查multiplescanalongtheline多次沿线扫查，探头按照栅格式的轨迹行进，以实现对检测部位的全面覆盖或多重覆盖。如图4右所示，对同一炽缝采用多个不向的S值沿线扫查即形成沿线栅格扫查。3.11
角度增益修正anglecorrectedgain扇扫描时，因楔块衰减差异、晶片间差异及声压往复透射率差异等因素导致不同角度声束对相同声ACG
程处相同尺寸的反射体的回波幅度存在差异，利用软件对该差异进行修正，使之达到相同幅值。3.12
timecorrceted gain
时间增益修正
对不同声程处相同反射体的回波进行增益修正，使之达到相同幅值3.13
coordinates
L现定的检测起始参考点O点和X.Y和Z坐标的含义（见图相控阵检测
S型显示
S-diplay
组成的扇面形状的图
像显示
由扇扫描声束
泰角度
度，沿扇面弧线方向的坐标表
图3)。
白套面
说明：
一设定的检测起始参考点；
像中楼
S型显
焊缝检测时
沿焊缝长度方向的坐标；
一扫查面上沿焊终宽度方向的坐标；乙——垂直于扫查面沿焊厚度方向的坐标。沿的距高，纵坐标表示深
开探实前
表示离
显示的是巢头前方焊缝的横截面信息（见B型显示
图5坐标的定义
B型显示B-display
工件的侧面投影显示方式，图像中横坐标表示沿线扫查移动的距离，纵坐标表示深度。焊缝检测4
TTiKANiKAca
时B型显示表示检测区域在X-0-2平面的投影（见图5）。3.16
C型显示C-display
GB/T32563—2016
工件的平面投影显示方式，图像中借坐标表示沿线扫查移动的距离，纵坐标表示离开探头前沿的距离。焊缝检测时，C型显示表示检测区域在X-O-Y平面的投影（见图5）。4检测技术等级
4.1焊接接头的相控阵检测技术分为A，B、C三个检测技术等级，不同技术等级对应于不同的缺陷检出率。
4.2焊接接头不同技术等级要求的不同角度的声束覆盖次数：a）A级应保证相控阵声束对检测区域实现一次以上全覆盖。b）B级应保证相控阵声束对检测区域实现不同角度扫射两次以上全覆盖。c）C级应保证相控阵声束对检测区域实现不同角度扫射三次以上全覆盖。d）可通过选择不同扫查面，扫查方式，扫查路径和扫描方式来实现上述覆盖当要求对检测区域进行两次以上覆盖时，应尽可能使至少其中两次覆盖的声束来自大致相互e
垂直的两个方向。若因条件限制不能实现，则允许来自一个方向，但任两次爱盖的声束夹角不得小于10°
C级扫查的其中一次扫射可将探头置于焊缝表面上实施扫查，采用此种扫查需要将焊缝余高磨平。
4.3接接头不同技术等级要求的信噪比：a）A级不要求制作模拟试块。在对比试块上测量信噪比，应保证所有声束采用的声程范围内92横孔的信噪比大于9dB。
B级是否制作模拟试块由合同双方商定，模拟试的制作要求见7.3。在试块上测量信噪比，b)
应保证所有声束拟采用的声程范用内2横孔的信噪比大于12dB。c）C级要求制作模拟试块（见7.3）。在模拟试块上测量信噪比，应保证所有声束拟采用的声程范围内2横孔的信噪比人于12dB，
4.4其他结构形式的工件扫查可以参照焊接接头的规定区分检测技术等级，也可以不区分检测技术等级，但至少要求对检测区域全覆盖，且信噪比大于9B。5检测人员
5.1从事相控阵检测的人员至少应符合GB/T9415或等效标准的要求，应通过有关相控阵检测技术的专门培训并取得相应证书
5.2相控阵检测人员应熟悉所使用的检测设备。5.3相控阵检测人员应具有实际检测经验并掌握定的金属材料及加工的基础知识。6检测设备
6.1总则
相控阵检测设备包括仪器、探头、软件、扫查装置和附件，工述各项应成套或单独具有产品合格证或制造厂出具的合格文件。
TKAONNAca
GB/T32563—2016
6.2超声相控阵仪器
6.2.1相控阵仪器应为计算机控制的含有多个独立的脉冲发射/接收通道的脉冲反射型仪器，其放大器的增益周节步进不应大于1dB。6.2.2相控阵仪器应配备与其硬件相匹配的延时控制和成像软件。—3dB带宽下限不高于1MHz，上限不低于15MHz。6.2.3
6.2.4采样频率不应小于探头中心频率的6倍。幅度模数转换位数应不小于8位。6.2.5
仪器的水平线性误差不大于1%，垂直线性误差不大于5%。6.2.6
所有激励通道的发射脉冲电压具有一致性，最大偏移量应不大于设置值的5%。6.2.7
各通道的发射脉冲延迟精度不大于5ns6.2.8
6.3软件
6.3.1软件至少应有A、S、B.C型显示的功能，且具有在扫描图像上对缺陷定位、定量及分析功能6.3.2能够存储、调出A，S、B.C图像，并能将存诺的检测数据复制到外部存储空间中。6.3.3仪器软件应具有聚焦法则计算功能、ACG校准功能，以及TCG（或DAC)校准功能。6.3.4仪器的数据采集和扫查装置的移动同步，扫查步进值应可调，其最小值应不大于0.5mm。6.3.5仪器应能存储和分辨各A描信号之间相对位置的信息，如编码器位置。6.3.6离线分析软件中应能对检测时关键参数设置进行查看。6.4相控阵探头
6.4.1相控阵探头应符合JB/T11731。相控阵探头应多个晶片（一般不少于8个）组成阵列，探头可加装用以辅助声束偏转的楔块或延迟块。6.4.2探头实测中心题率与标称频率间的误差应不大于10%，6.4.3探头一6dB相对频带宽度不小于55%。6.4.4采购验收相控阵探头时，同一探头晶片间灵敏度最大差值不大于4dB，且不应存在坏晶片（相控阵探头品片的灵敏度差异、有效性测试方法和坏晶片定义见附录A）。6.4.5使用中的相控阵探头如出现坏晶片，可在选择激发孔径范用时设法避开坏品片，如无法避开，则要求在扫查使用的每个声束组中，损坏品片不应超过总使用品片数的12.5%，月没有连续损坏晶片，如果品片的损坏超过上述规定，可通过仿真软件计算且通过试块测试，确认坏晶片对声场和检测灵敏度、信噪比无明显不利影响，才允许使用。6.5仪器校准
相控阵仪器的性能指标应定期进行校准，校准方法见附录A和附录B，校准周期由使用单位决定。
6.6扫查装置
6.6.1扫查装置应具有确定探头位置的功能，可通过步进电机或位置传感器实现对位置的探测与控制，位置分辨力应符合工艺要求。6.6.2夹持部分应确保探头与位置传感器同步运动。6.6.3为提高探头运动轨迹与拟扫查轨迹的一致性和数据采集的一致性，应尽可能使用导向装置。6.6.4驱动部分可以采用电机或人工驱动。6
TiKAONIKAca
7试块
7.1试块包括校准试块和模拟试块，试块的般要求应满足GB/T23905。GB/T32563—2016
7.2校准试块用于声速.模块延时，ACG及TCG的校准，也可用手检测灵敏度的校准，可采用NB/T47013.3所述的CSK-IA试块、CSK-ⅡA试块，CSK-ⅢA试块、圆弧孔试块，或与之功能类似的其他试块。
7.3本标准推荐采用CSK-IA试块作为灵敏度校准试块。若要求使用其他试块作为灵敏度试块，应在合同中拟定，且检测准备及实施时应考虑到模拟试块横孔直径（见4.3和7.4）扫查灵敏度设置（见10.1、10.2和10.4)等的差异。
7.4模拟试块月于检测灵敏度的校准，信噪比的评价，同时可验证检测工艺的有效性。模拟试块的材质、形状、结构、厚度，以及焊接坡口型式和焊接工艺应与实际检测的工件相同或相近，应在检测区域内设置适当的位置设置反射体，反射体应包括用丁信噪比测量和灵敏度校准的2×40的横孔，以及其他机械加工的模拟缺陷和焊接产生的自然缺陷。7.5采用自动（半自动）扫查的检测，应采用模拟试块验证险测工艺的有效性。8基本要求
8.1相控阵检测工艺规程
8.1.1检测前，应根据本标准编制相控阵检测工艺规程。8.1.2相控阵检测工艺规程至少应包括以下内容a）逅用范围和对被检工件的要求；b）遵循的规范标准和包含的检测技术等级；被检工件情况（名称、材质、成型方法、坡口形状尺寸、焊接情况、热处理情况、母材检测情况等）c
检测的目的、检测覆盖区域、检测时机、采用的规范标准和检测技术等级；d
对检测人员资格和能力的要求，检测人员培训和工艺验证试验要求：e
对检测设备（仪器、探头、试块）的要求；f
检测参数及要求：包括检测覆盖区域、检测时机、仪器、探头及块的参数设置或选择、扫查方g
法（机械扫查及电子扫描）的选择、1查面的确定、探头位置的确定、扫查面的准备等，以及检测系统的设置（激发孔径，扇扫角度和步进、线扫步进聚焦、时间窗口、灵敏度等）和校准（灵敏度、应置传感器等）方法，模向缺陷的补充检测方法（必要时）；扫查示意图（SP）：图中应标明工件厚度、焊缝坡口形状、扫查面、深头位置、扫查移动方向和移h
动范围、打描波束角度和覆盖范围等；检测温度、扫查速度、数据质量要求；j）扫查和数据采集过程的一般要求，k）对数据分析、缺陷评定与记录报告的一般要求。8.2工艺验证试验
8.2.1工艺验证试验为：制作与被检工件相同或相似的带有缺陷的模拟试件，将拟采用的检测工艺应用到模拟试件上，以验证拟采用工艺的有效性。工艺验证试验结果应确保能够清楚地显示和测量模拟试块中的缺陷或反射体。
8.2.2符合以下情况之一时应进行工艺验证试验，试验应在模拟试块上进行：a）按C级实施检测的焊接接头；HTTKAONIIKACa
GB/T32563—2016
b）按B级采用自动或半自动扫查的批量检测；c）结构和形状复杂的工件：
d）信噪比和声速与细品粒钢差异明细的非细晶粒钢工件检测；e）检测条件(例如检测面)不能满足检测等级要求时；E合同要求进行。
B.2.3经合同双方同意，可使用经过认证的相控阵仿真软件计算部分或全部代替工艺验证试验内容8.3焊接接头横向缺陷检测
8.3.1当符合以下条件之一时应进行横向缺陷检测：a）C级检测；
b）有模向裂纹发生倾向时；
）所选用的检测等级有要求时；d）合同或设计文件规定要求进行时。8.3.2对横向缺陷进行检测，当焊缝没有磨平时，可将深头放在靠近焊缝的母材，与焊缝轴线成10°～15夹角（如图6左），采用扇扫描十沿线扫查方式进行检测。当焊缝磨平时，可采用探头放在焊缝上（如图6右），采用扇打描十沿线扫查方式进行检测扫
9检测准备
图6横向缺陷扫查示意图
检测区域
焊接接头检测区域应包含焊缝本身宽度加上两侧各10mm或实际热影响区宽度（取较大值）。9.2扫查方式选择
焊接接头首次检测推荐采用以下机械扫查与电子扫措的结合方式：a）沿线扫查十扇扫描；
b）沿线扫查+线扫描十扇扫描；c）沿线栅格扫查十扇扫描。
对可疑部位，可采用扇扫描，结合锯齿、前后、左石、旋转、环绕等各种扫查方式进行检测9.3探头及模块的选择
9.3.1根据工件序度、材质、检测位置、检测面形状以及检测使用的声束类型选择相控阵探头的频率、晶片数量、晶片间距、晶片尺寸、形状以及澳块规格等。8
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