超聲波探傷儀簡(jiǎn)單介紹

作者：消防檢測(cè)設(shè)備
發(fā)布時(shí)間：2020-08-16 07:05:25
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超聲波探傷是利用超聲能透入金屬材料的深處，并由一截面進(jìn)入另一截面時(shí)，在界面邊緣發(fā)生反射的特點(diǎn)來(lái)檢查零件缺陷的一種方法，當(dāng)超聲波束自零件表面由探頭通至金屬內(nèi)部，遇到缺陷與零件底面時(shí)就分別發(fā)生反射波來(lái)，在熒光屏上形成脈沖波形，根據(jù)這些脈沖波形來(lái)判斷缺陷位置和大小。

　　利用材料及其缺陷的聲學(xué)性能差異對(duì)超聲波傳播的影響來(lái)檢驗(yàn)材料內(nèi)部缺陷的無(wú)損檢驗(yàn)方法。現(xiàn)在廣泛采用的是觀(guān)測(cè)聲脈沖在材料中反射情況的超聲脈沖反射法，此外還有觀(guān)測(cè)穿過(guò)材料后的入射聲波振幅變化的穿透法等。常用的頻率在0.5～5MHz之間。

　　常用的檢驗(yàn)儀器為 A型顯示脈沖反射式超聲波探傷儀。根據(jù)儀器示波屏上反射信號(hào)的有無(wú)、反射信號(hào)和入射信號(hào)的時(shí)間間隔、反射信號(hào)的高度，可確定反射面的有無(wú)、其所在位置及相對(duì)大小。

　　超聲波在介質(zhì)中傳播時(shí)有多種波型，檢驗(yàn)中最常用的為縱波、橫波、表面波和板波。用縱波可探測(cè)金屬鑄錠、坯料、中厚板、大型鍛件和形狀比較簡(jiǎn)單的制件中所存在的夾雜物、裂縫、縮管、白點(diǎn)、分層等缺陷；用橫波可探測(cè)管材中的周向和軸向裂縫、劃傷、焊縫中的氣孔、夾渣、裂縫、未焊透等缺陷；用表面波可探測(cè)形狀簡(jiǎn)單的制件上的表面缺陷；用板波可探測(cè)薄板中的缺陷。

　　在A型探傷儀的基礎(chǔ)上發(fā)展而成的 B型、C型探傷儀，可得到不同方向反射面的信號(hào)，也可將B型、C型顯示組合以得到材料的內(nèi)部反射面的三維顯示圖。

　　上述各種探傷儀均利用脈沖電信號(hào)激勵(lì)壓電換能器發(fā)射超聲波，但也可用渦流聲換能器來(lái)檢驗(yàn)導(dǎo)電材料。這種換能器的換能過(guò)程在被探傷件表面進(jìn)行，無(wú)須與材料接觸，也不需要耦合劑，就可檢驗(yàn)表面粗糙和溫度高至500℃以上的金屬材料，在冶金工業(yè)中應(yīng)用較多。

　　超聲波在材料中傳播，由于吸收和散射等，強(qiáng)度會(huì)衰減，因此測(cè)量在諸如真空自耗爐中熔煉的合金材料中的衰減，有可能無(wú)損地了解材料組織均勻性的情況。

　　脈沖反射式超聲波法同其他無(wú)損檢驗(yàn)方法相比

　　主要優(yōu)點(diǎn)是：

　　①穿透能力強(qiáng)，探測(cè)深度可達(dá)數(shù)米；

　　②靈敏度高，可發(fā)現(xiàn)與直徑約十分之幾毫米的空氣隙反射能力相當(dāng)?shù)姆瓷潴w；

　　③在確定內(nèi)部反射體的位向、大小、形狀及性質(zhì)等方面較為準(zhǔn)確；

　　④僅須從一面接近被檢驗(yàn)的物體；

　　⑤可立即提供缺陷檢驗(yàn)結(jié)果;

　　⑥操作安全,設(shè)備輕便。

　　主要缺點(diǎn)是：

　　①要由有經(jīng)驗(yàn)的人員謹(jǐn)慎操作；

　　②對(duì)粗糙、形狀不規(guī)則、小、薄或非均質(zhì)材料難以檢查；

　　③對(duì)所發(fā)現(xiàn)缺陷作十分準(zhǔn)確的定性、定量表征仍有困難。

　　機(jī)械振動(dòng)在介質(zhì)中的傳播過(guò)程叫做波。通常，人耳能夠感受到頻率高于16次/秒（赫茲），低于20000赫茲的彈性波，所以在這個(gè)頻率范圍內(nèi)的彈性波又稱(chēng)為聲波。頻率小于10赫茲的彈性波叫做次聲波，頻率高于20000赫茲的彈性波叫做超聲波。次聲波和超聲波人耳都不能感受，即人耳聽(tīng)不到。

　　超聲波與聲波具有下列不同的特點(diǎn)：（1）超聲波的聲束能集中在特定的方向上，在介質(zhì)中沿直線(xiàn)傳播，具有良好的指向性；（2）超聲波在介質(zhì)中的傳播過(guò)程中，會(huì)發(fā)生衰減和散射；（3）超聲波在異種介質(zhì)的界面上將產(chǎn)生反射、折射和波型轉(zhuǎn)換。利用這些特性，可以獲得從缺陷界面反射回來(lái)的反射波，從而達(dá)到探測(cè)缺陷的目的；（4）超聲波的能量比聲波大得多；（5）超聲波在固體中的傳輸損失小，探測(cè)深度大。由于超聲波在異質(zhì)界面上會(huì)發(fā)生反射、折射等現(xiàn)象，尤其不能通過(guò)氣體與固體的界面。如果金屬中有氣孔、裂紋、分層之類(lèi)的缺陷（缺陷中有氣體）或夾渣之類(lèi)的缺陷（缺陷中有異種介質(zhì)），超聲波傳播到金屬與缺陷的界面處，就會(huì)全部或部分被反射。反射回來(lái)的超聲波被探頭接收，通過(guò)儀器內(nèi)部的電路處理，在儀器的熒光屏上就顯示出不同高度和有一定間距的波形。探傷人員則根據(jù)波形的變化特征，判斷缺陷在工件中的深度、大小和類(lèi)型。超聲波探傷的優(yōu)點(diǎn)是檢測(cè)厚度大、靈敏度高、速度快、成本低、對(duì)人體無(wú)害，能對(duì)缺陷進(jìn)行定位和定量。然而，超聲波探傷對(duì)缺陷的顯示不直觀(guān)，探傷技術(shù)難度大，容易受到主、客觀(guān)因素的影響，以及探傷結(jié)果不便保存等，使超聲波探傷也有其局限性。

　　超聲檢測(cè)方法有哪些？

　　通常有穿透法、脈沖反射法、串列法等。

　　超聲檢測(cè)有哪些應(yīng)用？

　　水浸（噴水）法檢測(cè)鋼管、鍛件；單（雙）探頭檢測(cè)焊縫；多探頭檢測(cè)大型管。

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