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龙图腾网获悉浙江省特种设备科学研究院申请的专利一种利用曲面会聚声束的双晶相控阵检测装置及方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN114965703B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-06-27发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202210575942.7，技术领域涉及：G01N29/06；该发明授权一种利用曲面会聚声束的双晶相控阵检测装置及方法是由陶杨吉;唐萍;郭伟灿;凌张伟;时岩;缪存坚设计研发完成，并于2022-05-25向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种利用曲面会聚声束的双晶相控阵检测装置及方法在说明书摘要公布了：本发明适用于小直径接管对接焊缝的超声检测技术领域，公开了一种利用曲面会聚声束的双晶相控阵检测装置及方法。检测装置包括探头和楔块集成装置、机械扫查装置、超声相控阵检测仪、步进电机控制器和喷水装置。基于此检测装置的检测方法，通过小直径接管的曲面会聚声束使得声束扩散角覆盖焊缝厚度，通过电子扇扫描技术使得声束覆盖焊缝宽度，双晶相控阵探头通过一发一收模式减小检测盲区，通过端点衍射技术解决横向裂纹的检测。本发明实现了小直径接管对接焊缝的检测和缺陷定位、定量，提高了横向裂纹检测的可靠性。

本发明授权一种利用曲面会聚声束的双晶相控阵检测装置及方法在权利要求书中公布了：1.一种利用曲面会聚声束的双晶相控阵检测装置的检测方法，使用了检测装置，所述检测装置包括探头和楔块集成装置、机械扫查装置、超声相控阵检测仪、步进电机控制器和喷水装置；所述探头和楔块集成装置安装在所述机械扫查装置内，一同伸入接管内孔；所述探头和楔块集成装置包括双晶相控阵探头和楔块，所述双晶相控阵探头安装在所述楔块上方；所述双晶相控阵探头包括相互对称设置的发射晶片组和接收晶片组；能够用于检测高压储氢容器的双层半球形封头和嵌入式接管形成的对接焊缝，所述接管的内径为39.5mm；所述双晶相控阵探头与所述接管内壁之间设有橡胶垫片；所述楔块的上方安装所述双晶相控阵探头的面为两个对称内凹的平面，所述楔块的下方为与所述接管内壁相配合的外凸曲面，所述楔块中间设有隔声层；所述楔块设有靠近所述机械扫查装置一侧的注水孔，连接所述注水孔向所述接管内壁径向延伸的引水孔，和连接所述引水孔与所述接管连通的耦合水槽；所述机械扫查装置包括管内支撑轴、固定套筒、轴承、编码器和步进电机；所述管内支撑轴的一端安装所述探头和楔块集成装置，所述管内支撑轴的另一端连接步进电机；所述轴承套设在所述管内支撑轴中部，所述轴承通过外轴承箱安装在所述固定套筒内；所述编码器套设在所述管内支撑轴端部；所述固定套筒安装在所述接管外侧，所述编码器通过编码器支架安装于所述固定套筒，所述步进电机安装于所述编码器另一侧；所述支撑轴设有轴向限位台阶，沿轴安装轴套和轴用弹性挡圈，所述外轴承箱端部固定有轴承端盖；所述超声相控阵检测仪通过数据接口连接所述双晶相控阵探头和所述编码器；所述步进电机控制器通过电机数据线控制所述步进电机；所述喷水装置将喷水罐的水通过水管注入所述楔块； 所述方法包括以下步骤： S1：清除所述接管内孔扫查区域杂物，控制所述机械扫查装置将所述探头和楔块集成装置伸入到所述接管内孔检测位置； S2：开启所述喷水罐将水注入所述楔块的耦合水槽中进行耦合； S3：启动所述超声相控阵检测仪，调整检测参数，使所述双晶相控阵探头在所述接管轴向上采用电子扇扫描聚焦技术，将扫描区域覆盖对接焊缝厚度；通过设计好晶片角度和位置的所述双晶相控阵探头，使得在所述接管周向上所述接收晶片组接收到所述发射晶片组发射的声束，使半扩散角覆盖对接焊缝宽度；所述接收晶片组接收到的信号形成相控阵成像结果和端点衍射成像结果，相控阵成像结果包含不同投影方向生成的S、B、C、D扫描图形，端点衍射成像结果通过主动孔径方向上扫描技术代替常规端点衍射探头带编码器的轴向扫查而形成； 所述双晶相控阵探头中晶片组的偏转角度、位置和主动孔径长度通过以下公式确定： 式中：θ是扩散角，δ是晶片偏转角度，λ是超声波的波长，b是晶片宽度的一半，β2是外扩散声场边界在被检工件上的折射角，γ2是外扩散声场边界与焊缝的夹角，α2是外扩散声场边界在楔块上的入射角，是接r管内表面的半径，l1是热影响区的上边界与检测面间距，l2是对接焊缝其热影响区的总长，CL1是楔块的纵波声速，CL2是被检工件的纵波声速，xo1是发射晶片在x轴上的位置，yo1是发射晶片在y轴上的位置，k是晶片内边界与垂直中心线之间的距离，是发射晶片的外扩散声场边界的入射点在x轴上的位置，是发射晶片的外扩散声场边界的入射点在y轴上的位置，N矩形是相控阵探头的近场区长度，k矩形是相控阵探头的近场区长度近场修正系数，F是相控阵探头焦距； S4：启动所述步进电机，通过所述机械扫查装置转动所述探头和楔块集成装置，使其在所述接管内孔进行450°周向扫查；在450°周向扫查结束后，扫查程序停止，所述步进电机立即自动反向旋转90°带动所述探头和楔块集成装置和所述机械扫查装置恢复到初始检测位置。

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