CN117030855A - 基于相控阵技术的钢管检测方法及系统 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种基于相控阵技术的钢管检测方法及系统，通过相控阵阵元集的参数，设定相控阵阵元集的扫查参数和适配相控阵阵元集扫查参数的延迟法则，这使得相控阵阵元集不移动探头或尽量少移动探头就可扫查钢管，并且延迟法则作用于相控阵阵元集，相控阵阵元集产生的声束角度、焦柱位置、焦点的尺寸及位置在一定范围内连续、动态可调，而且可快速平移声束，这就使钢管管壁的不同壁厚层均能反射声波，在检测钢管前，利用相控阵阵元集线性扫查和试验块，对相控阵阵元集进行灵敏度校准，以使线性扫查的干涉波经反射后与通孔后的回波高度相同，最后控制相控阵阵元集进入工作区域，接收线性扫查的回波，将无缝钢管的缺陷图像重构，实现钢管缺陷定性。

Description

基于相控阵技术的钢管检测方法及系统

技术领域

本申请涉及检测工程技术领域，特别是涉及一种基于相控阵技术的钢管检测方法及系统。

背景技术

无缝钢管是由整支圆钢穿孔而成的，表面上没有焊缝的钢管。根据生产方法，无缝钢管可分热轧无缝钢管、冷轧无缝钢管、冷拔无缝钢管、挤压无缝钢管、顶管等。由于各种生产方法的无缝钢管制造过程中均工序繁多和工艺复杂，使用过程中环境多样及交变应力综合作用，钢管在制造和使用过程中都易产生缺陷并失效，带来严重的经济损失甚至人员伤亡。因此，必须采用无损检测技术对钢管质量进行监控。

目前大多数无缝钢管厂商采用A型超声检测。A型超声检测缺点：缺陷长度测量精度不高，缺陷定性有一定困难。为了解决A型超声检测对无缝钢管缺陷定性困难的局面，本申请提出一种基于相控阵技术的钢管检测方法及系统。

发明内容

基于此，有必要针对传统的无缝钢管缺陷检测方案对无缝钢管缺陷定性困难的局面，提出一种基于相控阵技术的钢管检测方法及系统。

本申请提供一种基于相控阵技术的钢管检测方法，包括：

接收相控阵阵元集的参数信息，设定相控阵阵元集的扫查参数；

根据相控阵阵元集的扫查参数，适配相控阵阵元集扫查参数的延迟法则；所述延迟法则包括但不限于干涉波偏转法则和干涉波聚焦法则；

将延迟法则反馈于相控阵阵元集，以使相控阵阵元集生成干涉波焦点并利用干涉波焦点进行线性扫查；

利用线性扫查和试验块，对相控阵阵元集进行灵敏度校准，以使线性扫查的干涉波经反射后与通孔后的回波高度相同；

控制相控阵阵元集进入工作区域，驱动相控阵阵元集执行线性扫查，接收线性扫查的回波，利用回波-复原软件，将无缝钢管的缺陷图像重构。

本申请还提供一种基于相控阵技术的钢管检测系统，包括：

上位机，用于执行基于相控阵技术的钢管检测方法；

相控阵阵元集，与所述上位机通信连接。

本申请涉及一种基于相控阵技术的钢管检测方法及系统，通过相控阵阵元集的参数，设定相控阵阵元集的扫查参数和适配相控阵阵元集扫查参数的延迟法则，这使得相控阵阵元集不移动探头或尽量少移动探头就可扫查钢管，并且延迟法则作用于相控阵阵元集，相控阵阵元集产生的声束角度、焦柱位置、焦点的尺寸及位置在一定范围内连续、动态可调，而且可快速平移声束，这就使钢管管壁的不同壁厚层均能反射声波，在检测钢管前，利用相控阵阵元集线性扫查和试验块，对相控阵阵元集进行灵敏度校准，以使线性扫查的干涉波经反射后与通孔后的回波高度相同，最后控制相控阵阵元集进入工作区域，接收线性扫查的回波，将无缝钢管的缺陷图像重构，实现钢管缺陷定性。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本申请的进一步理解，使得本申请的其它特征、目的和优点变得更明显。本申请的示意性实施例附图及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。

图1为本申请一实施例提供的一种基于相控阵技术的钢管检测方法的方法流程示意图。

图2为本申请一实施例提供的一种基于相控阵技术的钢管检测系统的模块连接图。

图3为本申请一实施例提供的一种基于相控阵技术的钢管检测方法的相控阵阵元集阵列图。

图4为本申请一实施例提供的一种基于相控阵技术的钢管检测方法的延迟法则的效果图。

图5为本申请一实施例提供的一种基于相控阵技术的钢管检测方法的扫查误差图。

附图标记：

100-上位机；200-相控阵阵元集。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

本申请提供一种基于相控阵技术的钢管检测方法。

根据图1所示，在本申请的一实施例中，一种基于相控阵技术的钢管检测方法，包括：

S100，接收相控阵阵元集的参数信息，设定相控阵阵元集的扫查参数。

S200，根据相控阵阵元集的扫查参数，适配相控阵阵元集扫查参数的延迟法则。所述延迟法则包括但不限于干涉波偏转法则和干涉波聚焦法则。

S300，将延迟法则反馈于相控阵阵元集，以使相控阵阵元集生成干涉波焦点并利用干涉波焦点进行线性扫查。

S400，利用线性扫查和试验块，对相控阵阵元集进行灵敏度校准，以使线性扫查的干涉波经反射后与通孔后的回波高度相同。

S500，控制相控阵阵元集进入工作区域，驱动相控阵阵元集执行线性扫查，接收线性扫查的回波，利用回波-复原软件，将无缝钢管的缺陷图像重构。

具体的，本申请在相控阵技术的基础上对钢管进行自动检测，通过两类延迟法则激励相控阵阵元集，使相控阵阵元集以电子扫查的方式使声束角度偏转和移动，从而对钢管进行检测。相控阵阵元集的压电晶片则不是一个整体，是由多个相互独立的小晶片组成阵列，每个小晶片称为一个阵元，每个阵元都有独立的接头，每个阵元相当于一个常规超声探头。延迟法则就是通过相同的电脉冲激励探头各个阵元，对各阵元的激发时间施加一定的延迟，各阵元依次发射超声波并在介质中传播，在空间某处时，因各列波频率相同、相位差恒定，从而形成干涉；对各阵元的激发延时间进行精确设定，可实现声東的偏转、聚焦等现象。

本实施涉及一种基于相控阵技术的钢管检测方法及系统，通过相控阵阵元集的参数，设定相控阵阵元集的扫查参数和适配相控阵阵元集扫查参数的延迟法则，这使得相控阵阵元集不移动探头或尽量少移动探头就可扫查钢管，并且延迟法则作用于相控阵阵元集，相控阵阵元集产生的声束角度、焦柱位置、焦点的尺寸及位置在一定范围内连续、动态可调，而且可快速平移声束，这就使钢管管壁的不同壁厚层均能反射声波，在检测钢管前，利用相控阵阵元集线性扫查和试验块，对相控阵阵元集进行灵敏度校准，以使线性扫查的干涉波经反射后与通孔后的回波高度相同，最后控制相控阵阵元集进入工作区域，接收线性扫查的回波，将无缝钢管的缺陷图像重构，实现钢管缺陷定性。

在本申请的一实施例中，S100，包括：

S111，接收一个阵列方向的相控阵阵元集的总数。所述一个阵列方向的相控阵阵元集的总数为N。N为正整数。

S112，将该阵列方向的相控阵阵元集中相邻的n个阵元定义为扫描阵元。n为正整数且1<n<N。

S113，接收沿该阵列方向的扫描阵元的步进距离。

即：接收沿此阵列方向的扫描阵元向前移动K个步进值，值得注意的是，步进值是个学术名称，K个步进值的含义是:间隔K个压电晶片，一个压电晶片是一个阵元。一个扫描阵元间隔K个压电晶片后的另一个扫描阵元执行干涉波激发工作。

S114，根据步进距离、扫描阵元个数n和该阵列方向的相控阵阵元集总数，设定驱动该阵列方向的扫查范围。

S115，返回接收一个阵列方向的相控阵阵元集总数为N，直至确定所有阵列方向的相控阵阵元集的压电晶片的扫查范围。

具体的，根据图3，假设相控阵阵元总数为N,令其中相邻的n(1<n<N)个阵元为一组，对每一组扫描阵元施加相同的聚焦法则，以设定的聚焦法则激发第一组扫描阵元，沿阵列长度方向向前移动一个步进值(一般为一个阵元晶片),以同样的聚焦法则激发第2组扫描阵元，以此类推，直至最后一个扫描阵元。一般将上述的一组扫描阵元称为一个序列。

本实施例涉及扫查范围的制定，将整个相控阵阵元集依据阵列方向和实际探测的需要拆分为多个平行的小相控阵阵元集，并利用扫查范围赋予每一个小相控阵阵元集中的多组扫描阵元工作标准，进而实现有序的相控阵控制。

在本申请的一实施例中，S100，还包括：

S121，接收待测批次无缝钢管的外径数据和管壁厚度参数。

S122，根据待测批次无缝钢管的外径数据和管壁厚度参数，确定各个阵列方向的相控阵阵元物理参数。所述物理参数包括中心频率、阵元宽度、阵元间隔和角度偏转中的一种或多种。

S123，根据相控阵阵元集的压电晶片的扫查范围，确定起始扫描阵元。

值得一提的是，对于N*N的相控阵阵元集，一般会拆成N组1*N的相控阵阵元集，以提高检查效率，每一组1*N的相控阵阵元集需要确定一个起始扫描阵元。

具体的，图3为了简明扼要的解释扫查范围及扫查效果，所选择的相控阵阵元集为1*N的相控阵阵元集阵列，图4是这种相控阵阵元集为1*N的相控阵阵元集阵列在不同延迟法则产生的效果图。实际使用过程中，相控阵阵元集一般采用N*N的相控阵阵元集阵列。根据待测批次无缝钢管的外径数据和管壁厚度参数，确定各个阵列方向的相控阵阵元物理参数后，就会将这种N*N的相控阵阵元集阵列按照扫查范围拆解为1*N的相控阵阵元集阵列或N*1的相控阵阵元集阵列，实际上1*N的相控阵阵元集阵列或N*1的相控阵阵元集阵列就能够体现阵列方向。值得一提的是图4中的横坐标“阵元”是扫查阵元的简称，从坐标系中可以看出同一个扫查阵元的聚焦法则是相同的，不同的扫查阵元的聚焦法则是不相同的。

本实施例涉及扫查参数的设定。相控阵阵元集阵列可以根据实际情况更改延迟法则，使相控阵阵元集阵列的声波对工件实现线性扫查、扇形扫查、动态聚焦等功能，不再另外更换探头，而且其检测速度快效率高。

在本申请的一实施例中，S200，包括：

S210，接收阵列方向，根据阵列方向选取相控阵阵元集扫查参数的延迟法则。

S220，当阵列方向为横向方向时，则选择干涉波偏转法则。

S230，当阵列方向为纵向方向时，则选择干涉波偏转法则。

S240，当阵列方向为沿钢管管壁方向时，则选择干涉波聚焦法则。

具体的，以水平面为基准面，所述横向即为基准面的X轴方向，所述纵向即为基准面的Y轴方向，所述沿钢管管壁方向即为垂直于基准面的Z轴方向。

根据图4的分图(a)和分图(b)的效果，在干涉波偏转法则下，相控阵阵元集产生一个焦点，并且焦点在不同的干涉波偏转法则下，焦点的角度偏转为角度偏转^α1至角度偏转^αN这就使焦点能够沿平行于X轴或Y轴的直线移动。根据图4的分图(c)，在干涉波聚焦法则下，相控阵阵元集产生一个焦点，不同的干涉波聚焦法则下，相控阵阵元集产生的焦点在Z轴的距离是不同。

本实施例涉及相控阵阵元集扫查参数延迟法则的适配。不同的干涉波偏转法则组合能够实现平行于基准面的声波扫查面的产生，不同的干涉波聚焦法则组合能够实现扫查面沿Z轴移动。相控阵阵元集产生的声束角度、焦柱位置、焦点的尺寸及位置在一定范围内连续、动态可调，而且可快速平移声束，这就使钢管管壁的不同壁厚层均能反射声波。

在本申请的一实施例中，S300，包括：

S311，接收一个阵列方向，将相控阵阵元集在这个划分为多个扫描阵元。

S312，根据该阵列方向的扫查范围，驱动扫描阵元执行线性扫查。

S313，返回接收一个阵列方向，将相控阵阵元集在这个划分为多个扫描阵元，直至横向方向、纵向方向和沿钢管管壁方向这三个阵列方向的线性扫查均执行完成。

具体的，在实际操作中，横向扫查、纵向扫查和沿钢管管壁方向扫查是以组合的形式进行的。一般是这确定一个阵列方向，例如沿钢管管壁方向恒定，在干涉波聚焦法则下，平行于基准面的扫查层会恒定，此时不同干涉波偏转法则驱动多个扫描阵元将以确定的阵列方向进行横向扫查和/或纵向扫查，以实现一个或多个焦点的轨迹覆盖扫查层。需要理解的是，同一个扫描阵元会同时执行干涉波聚焦法则和干涉波偏转法则。浅显的解释就是：每一个阵元是一个压电晶片(多个相邻的阵元才会组合成扫描阵元)，压电晶片受到不同电压会形变产生声波，不同的干涉波聚焦法则和干涉波偏转法则会将各自所需的正弦波电压通过傅里叶变换调制为一段目标波电压，当目标波电压作用于压电晶片，压电晶片就会产生目标声波，多个压电晶片产生的多个目标声波就会干涉聚焦于预设的空间位置。

本实施例涉及线性扫查，线性扫查能够实现相控阵阵元集产生的声束角度、焦柱位置、焦点的尺寸及位置在一定范围内连续、动态可调，而且可快速平移声束，这就使钢管管壁的不同壁厚层均能反射声波，线性扫查检测速度快效率高。

在本申请的一实施例中，S300，还包括：

S321，接收横向方向、纵向方向和沿钢管管壁方向扫查这三个阵列方向的优先级。

S322，根据这三个阵列方向的优先级，拟定扫查路径和最大扫查速度。

S323，控制所有扫描阵元形成的干涉波焦点的扫查速度小于或等于最大扫查速度。

S324，驱动所有扫描阵元形成的干涉波焦点的扫查路径与拟定扫查路径之间的偏移距离小于或等于探头前端距的5％。

具体的，如图5，所述探头前端距就是一个阵元晶片的边长，阵元晶片多为正方形。

S325，依据所有扫描阵元形成的干涉波焦点的扫查速度和扫查路径执行线性扫查。

具体的，横向扫查、纵向扫查和沿钢管管壁方向扫查这三个阵列方向的优先级其实是为了确定焦点的扫查面，这是由于实际检测的无缝钢管口径及长度不定，面对大口径的无缝钢管，一般以平行于铅垂线的平面为扫查面，面对小口径的无缝钢管，一般以平行水平面为扫查面。这能够提高检测效率。

根据实际检测的无缝钢管参数：

阵元个数：横伤探头64，纵伤探头128，测厚探头128。

中心频率：横伤探头3.5MHz，纵伤探头3.5MHz，测厚探头5MHz。

阵元宽度：横伤探头2.5mm，纵伤探头1.25mm，测厚探头1.25mm。

阵元间隔：横伤探头0.2mm，纵伤探头0.1mm，测厚探头0.1mm。

本实施例涉及扫查路径及扫查速度的选择。扫查速度小于等于最大扫查速度的主要原因是：保证焦点扫查经过的路径覆盖率高，从而提高检测的准确性。每次扫查覆盖应大于探头直径或者为探头宽度的15％，扫查速度一般不超过150mm/s。

在本申请的一实施例中，S400，包括：

S411，驱动相控阵阵元集靠近试验块，以使试验块进入相控阵阵元集产生的干涉波探测范围。

S412，调整驱动相控阵阵元集产生的干涉波扇扫范围，以使相控阵阵元集产生的干涉波的最大角度所覆盖的扫描范围的面积大于或等于试验块的测试孔的面积，并获得回波。

S413，调整回波接收闸门的初始阈值，以使回波接收闸门覆盖回波。

具体的，所述闸门并非物理装置，而是回波强度-时间函数中波幅高度设定值(即回波强度)，所述闸门与回波强度-时间函数的焦点数值即为所述阈值。值得一提的是，回波为多个干涉波的叠加，回波的理论波幅最大单位被定义为100％

一般而言，实际操作中，初始阈值设定为75％。

S414，调整回波接收闸门阈值至10％，以使得所有回波均处于回波接收闸门阈值之上。

具体的，灵敏度校准需要使用带横孔的试块，这里使用CSK-2A-1型试块中的20mm深横孔为例。

具体操作步骤为：

1)在进入灵敏度校准之前，需要先调整好扇扫的采样范围，使最高角度能够完整的看到横通孔回波。

2)进入灵敏度校准之后，调整回波接收闸门的闸门起点，使得回波接收闸门完全覆盖横孔回波，调整回波接收闸门阈值至10％左右，使得所有声束回波均处于闸门阈值之上。

本实施例涉及相控阵阵元集灵敏度校准。相控阵阵元集产生的干涉波的最高角度能够完整的扫描到试验块的测试孔，保证了扫查面的面积足够。减少了检测死角范围。调整回波接收闸门阈值至10％，以使得所有回波均处于回波接收闸门阈值之上，提高检测的准确性、灵敏性，以减少回波的漏检。

在本申请的一实施例中，S400，还包括：

S421，保持扫描阵元的阵列方向不变的情况下，驱动扫描阵元，以使扫描阵元的干涉波角度均匀改变，判断回波接收闸门是否捕获到回波。所述均匀改变为扫描阵元的干涉波角度每次改变时，改变的干涉波角度的数值为固定数值。

S422，若回波接收闸门未捕获回波，则需要降低回波接收闸门阈值或者缩小干涉波扇扫范围的最大最小角度，并返回所述判断回波接收闸门是否捕获回波。

S423，若回波接收闸门捕获到回波，则判断回波包络值是否大于回波包络阈值。

S424，若回波包络值大于回波包络阈值，则降低回波接收闸门的增益值，并返回所述判断回波包络值是否大于回波包络阈值。

S425，若回波包络值小于或等于回波包络阈值，则判断所述回波强度数值是否大于回波接收闸门的接收阈值。

S426，若回波强度数值大于回波接收闸门的接收阈值，则降低回波接收闸门的增益值或者回波接收闸门的接收阈值，并返回判断回波强度数值是否大于回波接收闸门的接收阈值。

S427，若回波强度数值小于或等于回波接收闸门的接收阈值，则反馈校准结束。

具体的：

1)在保持探头指向不变的情况下，匀速推拉探头，观察回波包络图，如果回波包络图中的包络曲线的点高于闸门，则降低增益值以后，清除包络。

具体的，包络曲线的点高于闸门则代表灵敏度过高，需要降低增益，重新调试，保证包络曲线在闸门的限制范围，保证灵敏度符合标准，只有灵敏度合格才能进行钢管的探伤。

2)在保持探头指向不变的情况下，匀速推拉探头，使得回波包络图中的各点连线平滑。

3)如果是基础回波过高，需要降低增益或者调低闸门阈值。如果某些角度未捕获回波，则需要降低闸门阈值，或者缩小扇扫的最大最小角度。

4)执行S421至S427，以完成校准。

本实施例涉及回波的增益补偿。在灵敏度校准的过程中，根据已知深度的横孔，在各角度回波的高低差异，给每个角度的声束线补偿不同的增益值，使得其回波高度相同。这提高了回波接收的灵敏性，进而保证了检测的灵敏性。

在本申请的一实施例中，S500，包括：

S510，根据待测批次无缝钢管的外径数据和管壁厚度参数选择限位无缝钢管的圆弧板。反馈所选的圆弧板参数。

S520，控制相控阵阵元集进入圆弧板所在区域。

S530，调用各个阵列方向的扫查范围，驱动相控阵阵元集扫查无缝钢管。

S540，接收线性扫查的回波，利用回波-复原算法，将无缝钢管的缺陷图像重构。

具体的，本实施例的回波-复原算法优选小波重构算法。

S550，接收缺陷筛查标准，根据无缝钢管的缺陷图像及缺陷筛查标准，完成无缝钢管的缺陷判定。

本实施例涉及无缝钢管的检测。圆弧板参数实际上就是待测无缝钢管口径参数。回波-复原算法利用探测的回波将无缝钢管数字化复原呈现，实现了无缝钢管的缺陷判定标准直观化，可视化，提高了检测效率。

根据图2，本申请还提供一种基于相控阵技术的钢管检测系统，包括：上位机100和相控阵阵元集200。所述上位机100用于执行所述的基于相控阵技术的钢管检测方法。所述相控阵阵元集200与所述上位机100通信连接。

本实施例涉及一种基于相控阵技术的钢管检测系统。能够将无缝钢管的缺陷图像重构，实现钢管缺陷定性。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，各方法步骤也并不做执行顺序的限制，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种基于相控阵技术的钢管检测方法，其特征在于，包括：

接收相控阵阵元集的参数信息，设定相控阵阵元集的扫查参数；

根据相控阵阵元集的扫查参数，适配相控阵阵元集扫查参数的延迟法则；所述延迟法则包括但不限于干涉波偏转法则和干涉波聚焦法则；

将延迟法则反馈于相控阵阵元集，以使相控阵阵元集生成干涉波焦点并利用干涉波焦点进行线性扫查；

对相控阵阵元集进行灵敏度校准，以使线性扫查的干涉波经反射后与通孔后的回波高度相同；

控制相控阵阵元集进入工作区域，驱动相控阵阵元集执行线性扫查，接收线性扫查的回波，利用回波-复原软件，将无缝钢管的缺陷图像重构。

2.根据权利要求1所述的基于相控阵技术的钢管检测方法，其特征在于，所述接收相控阵阵元集的参数信息，设定相控阵阵元集的扫查参数，包括：

接收一个阵列方向的相控阵阵元集的总数；所述一个阵列方向的相控阵阵元集的总数为N；N为正整数；

将该阵列方向的相控阵阵元集中相邻的n个阵元定义为扫描阵元；n为正整数且1<n<N；

接收沿该阵列方向的扫描阵元的步进距离；

根据步进距离、扫描阵元个数n和该阵列方向的相控阵阵元集总数，设定驱动该阵列方向的扫查范围；

返回接收一个阵列方向的相控阵阵元集总数N，直至确定所有阵列方向的相控阵阵元集的压电晶片的扫查范围。

3.根据权利要求2所述的基于相控阵技术的钢管检测方法，其特征在于，所述接收相控阵阵元集的参数信息，设定相控阵阵元集的扫查参数，还包括：

接收待测批次无缝钢管的外径数据和管壁厚度参数；

根据待测批次无缝钢管的外径数据和管壁厚度参数，确定各个阵列方向的相控阵阵元物理参数；所述物理参数包括中心频率、阵元宽度、阵元间隔和角度偏转中的一种或多种；

根据相控阵阵元集的压电晶片的扫查范围，确定起始扫描阵元。

4.根据权利要求3所述的基于相控阵技术的钢管检测方法，其特征在于，所述根据相控阵阵元集的扫查参数，适配相控阵阵元集扫查参数的延迟法则，包括：

接收阵列方向，根据阵列方向选取相控阵阵元集扫查参数的延迟法则；

当阵列方向为横向方向时，选择干涉波偏转法则；

当阵列方向为纵向方向时，选择干涉波偏转法则；

当阵列方向为沿钢管管壁方向时，选择干涉波聚焦法则。

5.根据权利要求4所述的基于相控阵技术的钢管检测方法，其特征在于，所述将延迟法则反馈于相控阵阵元集，以使相控阵阵元集生成干涉波进行线性扫查，包括：

接收一个阵列方向，将相控阵阵元集在这个划分为多个扫描阵元；

根据该阵列方向的扫查范围，驱动扫描阵元执行线性扫查；

返回接收一个阵列方向，将相控阵阵元集在这个划分为多个扫描阵元，直至横向方向、纵向方向和沿钢管管壁方向这三个阵列方向的线性扫查均执行完成。

6.根据权利要求5所述的基于相控阵技术的钢管检测方法，其特征在于，所述将延迟法则反馈于相控阵阵元集，以使相控阵阵元集生成干涉波进行线性扫查，还包括：

接收横向方向、纵向方向和沿钢管管壁方向这三个阵列方向的优先级；

根据这三个阵列方向的优先级，拟定扫查路径和最大扫查速度；

控制所有扫描阵元形成的干涉波焦点的扫查速度小于或等于最大扫查速度；

驱动所有扫描阵元形成的干涉波焦点的扫查路径与拟定扫查路径之间的偏移距离小于或等于探头前端距的5％；

依据所有扫描阵元形成的干涉波焦点的扫查速度和扫查路径执行线性扫查。

7.根据权利要求6所述的基于相控阵技术的钢管检测方法，其特征在于，所述对相控阵阵元集进行灵敏度校准，以使线性扫查的干涉波经反射后与通孔后的回波高度相同，包括：

驱动相控阵阵元集靠近试验块，以使试验块进入相控阵阵元集产生的干涉波探测范围；

调整驱动相控阵阵元集产生的干涉波扇扫范围，以使相控阵阵元集产生的干涉波的最大角度所覆盖的扫描范围的面积大于或等于试验块的测试孔的面积，并获得回波；

调整回波接收闸门的初始阈值，以使回波接收闸门回波；

调整回波接收闸门阈值至10％，以使得所有回波均处于回波接收闸门阈值之上。

8.根据权利要求7所述的基于相控阵技术的钢管检测方法，其特征在于，所述利用线性扫查和试验块，对相控阵阵元集进行灵敏度校准，以使线性扫查的干涉波经反射后与通孔后的回波高度相同，还包括：

保持扫描阵元的阵列方向不变的情况下，驱动扫描阵元，以使扫描阵元的干涉波角度均匀改变，判断回波接收闸门是否捕获到回波；所述均匀改变为扫描阵元的干涉波角度每次改变时，改变的干涉波角度的数值为固定数值；

若回波接收闸门未捕获到回波，则降低回波接收闸门阈值或缩小干涉波扇扫范围，并返回所述判断回波接收闸门是否捕获回波；

若回波接收闸门捕获到回波，则判断回波包络值是否大于回波包络阈值；

若回波包络值大于回波包络阈值，则降低回波接收闸门的增益值，并返回所述判断回波包络值是否大于回波包络阈值；

若回波包络值小于或等于回波包络阈值，则判断所述回波强度数值是否大于回波接收闸门的接收阈值；

若回波强度数值大于回波接收闸门的接收阈值，则降低回波接收闸门的增益值或降低回波接收闸门的接收阈值，并返回所述判断回波强度数值是否大于回波接收闸门的接收阈值；

若回波强度数值小于或等于回波接收闸门的接收阈值，则反馈校准结束。

9.根据权利要求8所述的基于相控阵技术的钢管检测方法，其特征在于，所述控制相控阵阵元集进入工作区域，驱动相控阵阵元集执行线性扫查，接收线性扫查的回波，利用回波-复原软件，将无缝钢管的缺陷图像重构，包括：

根据待测批次无缝钢管的外径数据和管壁厚度参数选择限位无缝钢管的圆弧板；反馈所选的圆弧板参数；

控制相控阵阵元集进入圆弧板所在区域；

调用各个阵列方向的扫查范围，驱动相控阵阵元集扫查无缝钢管；

接收线性扫查的回波，利用回波-复原算法，将无缝钢管的缺陷图像重构；

接收缺陷筛查标准，根据无缝钢管的缺陷图像及缺陷筛查标准，完成无缝钢管的缺陷判定。

10.一种基于相控阵技术的钢管检测系统，其特征在于，包括：

上位机，用于执行如权利要求1至权利要求9中任意一项权利要求所述的基于相控阵技术的钢管检测方法；

相控阵阵元集，与所述上位机通信连接。