相控延时无损检测的必要性

传统的超声无损检测技术在医疗、管道、精密机械等行业已经得到广泛应用，而该技术在有些情况则有诸多局限。

例如，超声波探伤对构件的几何形状有一定要求，结构越简单、越规则越有利，但当超声波探头与构件的接触不良，且使探测波相互干扰、传播路径杂乱，不易辨别，导致探测准确性不佳。

因此，有必要对传统的超声检测技术进行革新，使其更有效的适应复杂的工作环境，有较好的解决办法。

而基于相控延时原理的超声无损检测则提供了便捷途径，本文即对其技术原理及应用实践展开研究。

相控延时超声无损检测技术原理

传统的超声无损检测技术一般只有1个检测探头，依靠移动探头来进行全面检测；

而相控延时技术则是有1组探头，这1组探头按规则排列为1个阵列，通过各个探头发出及接收信号，能够适应设备的不规则形状，实现其无损探伤检测。

图中所涉及的相控延时检测技术应用8个检测探头，对于支架立柱、构件孔、弧形过渡带等带弧度的构件检测，应用的是相控聚焦原理，其原理如图1所示。

其中1到4号及-1到-4号代表8个检测探头；ρ指检测带弧度设备的曲率；R指带弧度设备的半径；F指焦距；d指阵元间距；t指延时时间。

而对于支架顶梁、前探梁、护板等构件，则应用的是相控偏转原理，如下图2所示。

图中φ指直线构件的倾角。

应用相控聚焦及相控偏转原理，可实现对液压支架各类型几何形状构件的无损探伤，对于复杂几何形状，可同时应用两种原理，依据构件的不同曲率和不同倾角，组合探测设备损伤。

且该技术摒弃了传统超声探测技术的移动探头才能探测的缺陷，而是通过不同探头的延时时间来探测，且探头发射的球面波可进行数字成像，可实现探测结果的可视化，更加先进便捷。

应用实践

依据相控延时超声无损检测技术，对某矿综采工作面的液压支架展开检测实践，并进行图像的输出及分析。

检测区域为液压支架某顶梁焊接区域，该焊接区域原为顶梁开裂区域，支架升井大修期间进行了焊接，支架安装于新工作面后，该焊接带位于2台相邻支架的接触区域，由于相邻支架间隙较小，普通肉眼观测及其他检测方式无法触及，故应用相控延时超声无损检测技术对其焊接带的损伤情况进行检测。

根据检测后形成的数字图像，如图 3 所示。

分析可知：该焊接带已出现发育缺陷，焊口出现微小裂隙，且焊接带右侧缺陷发育程度比左侧缺陷发育程度较大，已出现开焊的可能。因此，应对该支架顶梁焊接带进行修复（重新焊接），如果检修不及时，顶梁焊接区域可能先由右侧边沿开焊，并逐渐向内部发展，并逐渐发育成焊口开裂，导致支架顶梁损坏，影响支架的正常操作和使用。

小结

材料会在潮湿、酸性、动压等恶劣环境的影响下，架体构件会因为疲劳损伤出现各类微小裂隙，并发展成为支架构件的变形、撕裂甚至断裂等严重损毁。

传统的超声无损检测技术在设备探伤方面存在诸多局限。

而相控延时超声无损检测技术依据相控聚焦及相控偏转原理，可实现对各类型几何形状构件的无损探伤，且探伤结果精确、可视。