相控阵超声检测Z新国际校验试块介绍

介绍相控阵超声检测(PAUT)用ISO(国际标准化组织)Z新校验试块，概述试块的基本特点和主要功能。

近些年相控阵超声检测(PAUT)在国内外发展迅速，在工业上已经广泛应用。有关相控阵超声检测(PAUT)的方法标准已及时推出，但涉及用什么试块来校验PAUT系统国内还是比较混乱，不同的操作者，多用不同方法进行PAUT校验。

实验证明ISO2400试块不能满足所有PAUT校验要求。为此，IIW (国际焊接学会)VC分会为相控阵检测设计新的校验试块。此校验试块将作为国际新标准ISO19675发布(ISO2400继续有效)，发布日期2017-01。

1 PAUT IIW试块立项起源

由于IIW试块不能满足所有PAUT校验要求，第V委员会启动专为PAUT设计校验试块的项目。第V委员会的工作组由来自多国的代表组成，从2010年开始，大致活动了5年，大部分工作均通过基于互联网的会议用电子方式完成。

2 PAUT试块立项开发

2.1立项背景和目的初始工作专注于规定立项范围和目标。本专题立项目的是:设计出既实用又价廉的相控阵校验试块，其基本校验作用能满足各国多行业需要、且符合现行标准要求。

PAUT的基本校验是:材料声速校验，楔块延时校验，角度校正增益校验。

该试块其他要求:

需轻便，性价比高，满足国际法规要求;

能按其他ISO标准规定校核相控阵探头;

能让买主快速、简单校核、确认试块超声特性符合要求。

3 PAUT校验试块型式

3.1设计四历程

试块型式的设计经历了以下四步(图2):

a）Z先送VC分委会的提议由能源行业提出，试块高度为50mm;

b）很快又决定将试块高度从50mm增至100mm;

c）设计成两个斜坡，声束测量可从试块三向进行;

d）完成Z终设计型式，打上刻度标记。

粗看，PAUTIIW试块颇似原IIW常规UT试块，但可进行的特性校核和校验功能要多得多。工作组借助于仿真建模，大大加速了新试块的设计确认。

3.2 仿真建模

ISO19675:2017的PAUT校验试块是首次使用超声波束仿真建模软件设计的第一个超声校验试块。这样就大大加速了新试快的设计速度，对试块标准反射体的定位，避免产生假信号，校验时无干扰回波，确定试块的外部尺寸都起到了很大的作用。CIVA^TM用于该项工作，它是由法国CEA开发的软件。CIVA^TM是精细的全声束传播模型，它用的半解析法，基于脉冲响应函数的综合，可模仿缺陷相互作用，也可作各向异性3D仿真。