超声相控阵氧化皮堆积检测技术基本原理是基于超声检测技术。由于超声波在空气中传播能力极差,如果将探头直接探测受热面管子,则由于管子内氧化皮与管子内壁金属不是紧密结合,中间的空气层会导致超声波全反射,从而无法判断氧化皮是否存在。因此,在采用超声波探测管子内部氧化皮时,需要在管子内部充满液态的传声介质,确保检测能够实施。
通过相控阵氧化皮专用探头发射端多个阵元发出多束超声波,多束超声波透过待检管表面的耦合剂和管壁传播至待检管内的水中,穿过待检管截面圆心继续向前传播,当超声波传播过程中遇到氧化皮时,会被氧化皮和水多次反射,几乎没有超声波信号被对应的声束接收探头晶片阵元所接收,而在传播过程中未遇到氧化皮的超声波则进一步向前传播,穿过管壁和耦合剂被对应的声束接收探头晶片阵元所接收。根据接收探头接收到的信号情况,并利用几何关系计算得到锅炉管内氧化皮的堆积量。
该检测方法即可以对电厂锅炉管内氧化皮的堆积量进行准确的测量,同时人体无害,不受被检测管子钢种限制,有效地对锅炉受热面管氧化皮检测工作提供技术支撑。将此项成果推广至所辖区域各火力发电厂,可以有效的提高本单位对所辖区内电厂的金属监督和技术服务质量,对于电厂的安全运行具有十分重要的实际意义。