国导波技术有限公司，并销售了40余套测 试仪器
• 第三代技术问世于2005 年，相关产品在世 界范围内销售
导波应用的核心技术
• 单一模式的激发 • 传播方向的控制 • 来自对称和非对称结构特征的反射信号的区别
我们采用两种模式的导波
扭曲波
(管道的扭曲)
纵向波
(对管道进行压缩和伸展)
内空的管道
扭曲模式
轴对称性
用黑色和红色显示
• 黑色曲线代表轴对称反射波 • 红色曲线代表非轴对称反射波
一个非对称
一个对称的焊缝
的缺陷
-F-F43
-F2
-F1
+F1 +F2 +F3 +F4
3.0
Amp (mV)
2.0
1.0
-10.0
-5.0
0.0
Distance (m)
5.0
#12403
红线和黑线的比例 依赖于特征结构的圆周程度
导波简介
导波是沿着，而不是透过， 被测结构进行传播
T传ran感s du器ce r
常C规on超ven声tio检nal测
Structure
Reg被ion检of s测truc的ture区in域spected
T传ran感s du器ce r
G导uid波ed检wa测ves
Structure
R被egi检on o测f st的ruc区ture域inspected
很高 • 仅能在较窄的频率范围内使用 • 探测环必须安放在离法兰一米外
位置上使用
• 易于发现小口径管道上纵向焊接 的支撑物上的缺陷
系统组成
固定探测环
• 应用于2”-8”口径的管道
• 所有探测环都带有可被软件 识别的唯一的系列码
• 可在温度高达120ºC的管道 上进行检测
• 传感器内置弹簧，紧密固定 于管道上
• 探测环周围需要清理3英寸 表面
柔韧探测环
• 应用于6”-36” 口径的管道
• 探测环可以并联在一起用来检测更 大口径的管道
• 所有探测环都带有可被软件识别的 唯一的系列码
• 可在温度达70ºC的管道上进行检测*
• 用打气筒对探测环充气(25 p.s.i) ， 使传感器接触到管道表面
• 传感器组件可在不同探测环之间进 行快速更换 (少于30分钟)
– 即使在低频范围也对 小缺陷敏感
– 点检测
– 快速筛选检查
导波技术发展过程
导波
• 导波技术用于无损检测始于20-30年前 • 1987年英国帝国大学开始研究导波技术 • 第一代技术于1998年获得商业应用许可 • 1998-2000年进行第二代技术的开发 • 在1999年导波技术的专利所有人创建了英
• 传播范围是有限的
Amp (mV)
0.6
0.4
0.2
0.0 0.0
-F1
-F2
-F3
-F4
-F5
5.0
10.0
15.0
20.0
Distance (m)
距离强度校正曲线（ DAC ）
• 在数据图上DAC曲线用虚线表示 • DAC 曲线给出某种大小的特征结构相对
反射强度 • 多达4种不同DAC 曲线可被显示
当结构特征
1
位于圆周上 强
度
较小范围内 比
红=黑
0 00
圆周程度 (%)
红 << 黑
应用领域
• 快速，完全覆盖整个管道的筛查 • 特别在难于接近的管道检测中具有明显的
成本优势
– 集管架 – 隔离层下的腐蚀检测 – 带套管的穿路管道 – 穿墙管道
• 可以检测裂缝和金属损失 (大于横截面积 2%)
集管架
通常支管架都是易于检测的， 可与获得很长的检测范围。
隔离层防护的管道
测试过程中仅需 要去除小部分的 隔离材料
带有套管的穿路管道
被剥去涂层的套管
测试仅仅需要从入 地、出地口进行
管道发生严重腐蚀的部分
穿墙管道
测试仅仅需要 从入墙口进行
高架管线
测试仅需要有限的 接近，能减少搭制 脚手架的需要
采用Wavemaker管道筛检系统 进行管道探测
管道横截面积上的任何变化 都会产生导波的反射
• 信号强度取决于横截面积的变化
灰色区域表示横截面积
例如
入射波 (100% 能量)
反射波
(20% 能量)
前行波
(80% 能量)
使信号强度衰减的因素
• 远距离特征结构的反射强度会比近距离特征结 构的反射信号小
管壁成为超声波的向导，引导 其沿着管道纵向传播下去
从一个特征点的反射
(例如腐蚀)
T 传ra n 感sd 器u ce r
S tru ctu re
当导波遇到管道横截面的改变， 会向传感器发射一个反射信号
常规超声检测与导波技术的对比
• 常规超声检测
• 导波技术
– 高频
– 低频
– 波长短
– 波长长
– 在高频范围对小缺陷 敏感
• 探测环周围需要清理2英寸表面
*更高温度管道可在某些预处理条件下进行操作
Wavemaker G3系统
• 高输出、高信噪比、良好 的信号过滤，可保证仪器在 恶劣环境下工作
• 采用多通道探测环保证测 试快速进行，并可进行不同 测试环的多种组合
• 仪器本身具有独立测试能 力和多种诊断参照，保证操 作人员的高效、快速检测
检测能力
• 在测试范围内，管道能够被100%检测 • 提供特征结构的位置和相对尺寸的信息 • 可以在不停工情况下进行在线检测 • 对管道上任何位置缺陷都具有相同的灵敏度
( 法兰, 焊缝, 警戒线, 噪音线 )
结构特征的分类: 对称还是非对称?
对称反射
• 在传播过程中导波是对称的 • 当遇到一个对称的特征结构时，将产生
一个对称的反射波
管道
对称反射
非对称反射
• 非对称结构特征的反射信号
– 将产生一些非对称反射波 – 这被称作 ‘模式转换’ 信号 – 在测试结果中可被检测，并用红色表示
WaveproTM 软件
• 独立研发并受专利保护的操作系统，内含有英 国帝国大学开发的DisperseTM 软件。 • 可在任何装有Windows®系统的微机上操作， 使用鼠标的指向和点击功能
• 操作系统自动识别和存储操作人员、测试设置 、探测环和仪器等信息，内含GPS可记录测试 的精确位置
• 在数据解读上提供强有力的分析工具
纵向模式
内载液体的管道
扭曲波
纵向波
两种模式的操作区别
扭曲模式
• 液体内容物影响小 • 需要两排传感器进行测量 • 对纵向较深的裂缝和横截面
积损失灵敏度高 • 可以在较宽频率范围内使用 • 可以将探测环安装在离法兰
很近位置进行测试
• 难以发现小口径管道上纵向 焊接的支撑物上的缺陷
纵向模式
• 在装满液体的管道上难以使用 • 需要四排传感器进行测量 • 对管道上横截面积的损失灵敏度