环焊缝是油气管道最为薄弱的环节，其质量关系到整条管道的运行安全，采用合适的无损检测方法对其质量进行检测和评定尤为重要。超声相控阵检测技术具有速度快、效率高、分辨力强、数据存储便捷直观、现场使用成本低等优点。
图1 管道环形焊缝
环焊缝射线检测和手动超声波检测两种方法各有优缺点，前者虽结果显示直观，但检测速度慢、成本高，存在辐射；后者则更加简便灵活，但检测人为影响因素较大，且数据无法留存。超声相控阵检测技术相比传统检测方法具有扫查速度快、检测效率高、可重复性强、使用成本低等优点，适用于各种管径坡口形式的焊缝。
是利用指定顺序排列的线阵列或面阵列的阵元按照一定时序来激发超声脉冲信号，使超声波阵面偏转不同的角度，形成面积性的覆盖区域，同时，可设置电子聚焦，使声束聚焦在合适的焦点，增强识别能力。 图2 多浦乐便携式全聚焦相控阵检测仪 NovaScan V3 常规超声检测多用韧带扩散的单晶探头,超声场沿声束轴线分布,而相控阵探头阵列是许多相同的小晶片,由于每个小晶片无可视为辐射柱面波的线状波源,当采用一个有序的时间间隔(即相位)激发探头阵列小晶片时迪些线状波源的波阵面就会产生波的干涉,形成所需的整体波阵面:超声能量传播到工件中,反射的能量会被探头阵列接收,并按照一定的信号相位规则合成为一个超声信号。 图3 相控阵探头晶片及发射声束示意图 通常将一个大尺寸的探头按规则分割成许多独立小单元探头的阵列，分为平面阵列和非平面阵列，其中平面阵列又细分为一维阵列（线阵和环阵）和二维阵列（矩阵和lo-theta阵列），如图 4所示；非平面阵列主要是指柱面阵列。 图4 不同探头阵列 图5 多浦乐相控阵探头 与常规超声锯齿形扫查方式相比，相控阵扫查方式为S扫、也叫做扇形扫查，就是波束的角度由低扫描到高产生的切面视图，如图 6所示。 图6 扇形扫查切面示意图 超声相控阵检测技术一般通过控制参与波束形成的发射和接收探头阵列单元以及对应每个单元的发射器和接收器的时间延迟规则和激励电压幅度来形成自己的聚焦法则。 （1）安全环保无辐射危害、对人身没有伤害。 （2）所需耗材成本低，只需耦合剂即可。 （3）检测速度快，效率高，检测结果较短时间内得到。 （4）有效检测多种缺陷，如对面积型缺陷有很好的检出效果。 （5）有缺陷深度信息。 （6）检测数据读取方便、可以存储到计算机中。 （1）检测速度快。由于探头中的阵列探头是通过电子的方法进行延迟激励，所以其在进行线形扫查时比常规手动及机械扫查要快得多。 （2）使用灵活。相控阵探头可以控制聚焦深度、偏转角度、波束宽度，实现较大面积的覆盖。 （3）检测中不需要进行锯齿等多维扫查，仅需要一维扫查即可对焊缝进行全面检测，检测效率高。 （4）检测中不需要根据检测对象情况不停更换角度，一个探头实现几十个探头角度甚至几百个探头角度的扫查，检测能力显著提高。 （5）能够实现Ｂ\Ｃ\Ｄ\Ｓ等多种成像，缺陷判断更加直观明了。 多浦乐管道焊缝、腐蚀扫查器相控阵检测效果。
超声相控阵检测技术能够实现多种二维成像组合显示或三维模拟，使超声检测结果更加直观，评定更方便。扫查中探头不用前后移动就能同时利用纵波和横波及其他波形进行缺陷检测，检测速度快效率高，且对方向性的缺陷检测非常有利，阵列的多角度移动检测，有利于声束对缺陷进行最佳角度的检测和定量。
