![点击分享此内容可以赚币 分享](/master/images/share_but.png)
超声波探伤.ppt
《超声波探伤.ppt》由会员分享,可在线阅读,更多相关《超声波探伤.ppt(106页珍藏版)》请在咨信网上搜索。
1、超声检测超声检测IBCCIBCC160816160816圆盘源辐射的纵波声场圆盘源辐射的纵波声场n n圆平面晶片辐射声源的中心轴线上的声压分布,在距声源较近处,由圆平面晶片辐射声源的中心轴线上的声压分布,在距声源较近处,由圆平面晶片辐射声源的中心轴线上的声压分布,在距声源较近处,由圆平面晶片辐射声源的中心轴线上的声压分布,在距声源较近处,由于压电晶片上的各个点辐射源到轴线上同一点的声波的相位差会引起于压电晶片上的各个点辐射源到轴线上同一点的声波的相位差会引起于压电晶片上的各个点辐射源到轴线上同一点的声波的相位差会引起于压电晶片上的各个点辐射源到轴线上同一点的声波的相位差会引起声波的干涉现象而使
2、得瞬时声压存在着若干个周期性的极大值和极小声波的干涉现象而使得瞬时声压存在着若干个周期性的极大值和极小声波的干涉现象而使得瞬时声压存在着若干个周期性的极大值和极小声波的干涉现象而使得瞬时声压存在着若干个周期性的极大值和极小值,这使得不同的点上的声压变化很大,由该区域的回波信号无法正值,这使得不同的点上的声压变化很大,由该区域的回波信号无法正值,这使得不同的点上的声压变化很大,由该区域的回波信号无法正值,这使得不同的点上的声压变化很大,由该区域的回波信号无法正确获取缺陷的有关信息。该区域被称为超声近场区。确获取缺陷的有关信息。该区域被称为超声近场区。确获取缺陷的有关信息。该区域被称为超声近场区。
3、确获取缺陷的有关信息。该区域被称为超声近场区。近场区长度近场区长度Nn n波波源源轴轴线线上上最最后后一一个个声声压压极极大大值值至至波波源源的的距离称为近场区长度,用距离称为近场区长度,用N N表示。表示。n n当当D2D2,有,有N=(D-N=(D-)/4)/4=D/4=D/4n n尽量避免在近场区探伤定量。尽量避免在近场区探伤定量。n n当当距距波波源源距距离离X X3N3N时时,声声压压与与距距离离间间的的关关系接近线性,近似球面波的规律。系接近线性,近似球面波的规律。声束指向性声束指向性n n表征声源辐射场特征的另一个重要特性是表征声源辐射场特征的另一个重要特性是声束的指向性。声束的
4、指向性。n n声源向一个确定的方向集中辐射超声波束声源向一个确定的方向集中辐射超声波束的性质就是声源的声束指向性。声束指向的性质就是声源的声束指向性。声束指向性反映了声场中声能的集中程度和几何边性反映了声场中声能的集中程度和几何边界。超声探伤要求定量定位所用的超声场界。超声探伤要求定量定位所用的超声场必须具有良好的声束指向性。必须具有良好的声束指向性。n n主声束的边界与声源轴线的夹角就称为半主声束的边界与声源轴线的夹角就称为半扩散角,通常用扩散角,通常用表示。表示。半扩散角半扩散角n n若声束半扩散角越小,则超声波的辐射能若声束半扩散角越小,则超声波的辐射能量越集中,声束指向性就越好,对缺陷
5、的量越集中,声束指向性就越好,对缺陷的定位精度越高,对不同缺陷分辨力及检测定位精度越高,对不同缺陷分辨力及检测的灵敏度也越高。的灵敏度也越高。n n直径为直径为D D的圆形晶片激发波长为的超声波时的圆形晶片激发波长为的超声波时的半扩散角表示为的半扩散角表示为=70=70/D(/D(度度)n n边长为边长为a的正方晶片激发波长为超声波时的的正方晶片激发波长为超声波时的半扩散角表示为半扩散角表示为 =57=57/a(/a(度度)非扩散区非扩散区bn n在波源附近存在着这样一个区域,声波并没有扩在波源附近存在着这样一个区域,声波并没有扩在波源附近存在着这样一个区域,声波并没有扩在波源附近存在着这样一
6、个区域,声波并没有扩展,声束可以看成是一个圆柱体,离波源不同距展,声束可以看成是一个圆柱体,离波源不同距展,声束可以看成是一个圆柱体,离波源不同距展,声束可以看成是一个圆柱体,离波源不同距离处的平均声压基本不变,就称为非扩散区。离处的平均声压基本不变,就称为非扩散区。离处的平均声压基本不变,就称为非扩散区。离处的平均声压基本不变,就称为非扩散区。n n非扩散区是一个圆柱形区域,其长度非扩散区是一个圆柱形区域,其长度非扩散区是一个圆柱形区域,其长度非扩散区是一个圆柱形区域,其长度b=1.64Nb=1.64N,NN为近场区长度。在非扩散区(为近场区长度。在非扩散区(为近场区长度。在非扩散区(为近场
7、区长度。在非扩散区(xbxb),超声波的),超声波的),超声波的),超声波的波阵面为平面,形成平面波声场,其声压不随与波阵面为平面,形成平面波声场,其声压不随与波阵面为平面,形成平面波声场,其声压不随与波阵面为平面,形成平面波声场,其声压不随与声源的距离的变化而变化。声源的距离的变化而变化。声源的距离的变化而变化。声源的距离的变化而变化。n n当当当当xbxb时,超声波声束扩展;当时,超声波声束扩展;当时,超声波声束扩展;当时,超声波声束扩展;当x3Nx3N时,超声波时,超声波时,超声波时,超声波声束以球面波传播。声束以球面波传播。声束以球面波传播。声束以球面波传播。超声场的扩散超声场的扩散
8、一、概述1、仪器的作用2、仪器的分类第三章第三章 仪器、探头和试块仪器、探头和试块第一节第一节 超声波探伤仪超声波探伤仪 n n脉冲波脉冲波n n连续波连续波n n调频波调频波n nA型显示型显示n nB型显示型显示n nC型显示型显示n n单通道单通道n n多通道多通道按超声波的连续性分类按超声波的连续性分类按显示方式分类按显示方式分类按通道分类按通道分类A型显示型显示是一种波形显示,探伤仪的屏幕的横坐标代表声波的是一种波形显示,探伤仪的屏幕的横坐标代表声波的传播距离,纵坐标代表反射波的幅度。由反射波的位置可以确定传播距离,纵坐标代表反射波的幅度。由反射波的位置可以确定缺陷位置,由反射波的幅
9、度可以估算缺陷大小。缺陷位置,由反射波的幅度可以估算缺陷大小。B型显示型显示是一种图象显示,屏幕的横坐标代表探头的扫查轨迹,是一种图象显示,屏幕的横坐标代表探头的扫查轨迹,纵坐标代表声波的传播距离,因而可直观地显示出被探工件任一纵纵坐标代表声波的传播距离,因而可直观地显示出被探工件任一纵截面上缺陷的分布及缺陷的深度。截面上缺陷的分布及缺陷的深度。C型显示型显示也是一种图象显示,屏幕的横坐标和纵坐标都代表探头在也是一种图象显示,屏幕的横坐标和纵坐标都代表探头在工件表面的位置,探头接收信号幅度以光点辉度表示,因而当探头在工工件表面的位置,探头接收信号幅度以光点辉度表示,因而当探头在工件表面移动时,
10、屏上显示出被探工件内部缺陷的平面图象,但不能显示件表面移动时,屏上显示出被探工件内部缺陷的平面图象,但不能显示缺陷的深度。缺陷的深度。二、超声波探伤仪工作原理二、超声波探伤仪工作原理 n nA型显示探伤仪型显示探伤仪 同步电路同步电路发射电路发射电路扫描电路扫描电路接收接收放大电路放大电路电电 源源TBFn n主要组成部分及作用主要组成部分及作用 同步电路:同步电路:扫描电路:扫描电路:发射电路:发射电路:接收电路:接收电路:显示电路:显示电路:电源:电源:同步电路同步电路产生数十至数千个脉冲,产生数十至数千个脉冲,触发探伤仪扫描电路和发射电路触发探伤仪扫描电路和发射电路扫描电路扫描电路产生锯
11、齿波电压,加在示波管水平偏转板上产生锯齿波电压,加在示波管水平偏转板上发射电路发射电路 产生几百至上千伏的电脉冲,加于发产生几百至上千伏的电脉冲,加于发射探头,激励压电晶片振动,发射超声波射探头,激励压电晶片振动,发射超声波接收电路接收电路 由衰减器、射频放大器、检波器和视频由衰减器、射频放大器、检波器和视频放大器等组成放大器等组成n n主要控制旋钮及功能主要控制旋钮及功能 工作方式选择工作方式选择工作方式选择工作方式选择发射强度发射强度发射强度发射强度衰减器衰减器衰减器衰减器增益增益增益增益深度范围深度范围深度范围深度范围脉冲位移脉冲位移脉冲位移脉冲位移(延迟延迟延迟延迟)抑制抑制抑制抑制n
12、数字探伤仪的特征与应用数字探伤仪的特征与应用 常用的常用的A扫描数字超声仪,稳定性好,扫描数字超声仪,稳定性好,使用方便使用方便超声仪器使用要点超声仪器使用要点n n(1)开启电源开启电源 (2)工件测厚工件测厚n n(3)测入射点测入射点 (4)测折射角测折射角n n(5)扫描比例扫描比例 (6)DAC曲线曲线n n(7)粗探在先粗探在先 (8)细探在后细探在后n n(9)指示长度指示长度 (10)平行检查平行检查n n(11)校准两点校准两点 (12)关机清场关机清场第三节第三节 探头探头 n n探头的作用、原理探头的作用、原理 一、压电效应一、压电效应某些晶体材料在交变某些晶体材料在交变
13、拉压应力作用下,产生交变电场的效拉压应力作用下,产生交变电场的效应称为正压电效应。反之,当晶体材应称为正压电效应。反之,当晶体材料在交变电场作用下,产生伸缩变形料在交变电场作用下,产生伸缩变形的效应称为逆压电效应。正、逆压电的效应称为逆压电效应。正、逆压电效应通称为压电效应。效应通称为压电效应。二、压电材料主要性能二、压电材料主要性能n n压电应变常数压电应变常数d33n n压电电压常数压电电压常数g33n n介电常数介电常数n n机电耦合系数机电耦合系数Kn n机械品质因子机械品质因子m n n频率常数频率常数Nn n居里温度居里温度Tc d d3333=(m/V)(m/V)tt U U g
14、 g3333=(Vm/N)(Vm/N)UpUp p p =C =C t t A A K K=转换的能量转换的能量输入的能量输入的能量 mm =E E贮贮E E损损N=tfN=tfo o=C=CL L/2/2超声波探头对晶片的要求超声波探头对晶片的要求机电耦合系数机电耦合系数机电耦合系数机电耦合系数K K较大,以便获得较高的转换效率;较大,以便获得较高的转换效率;较大,以便获得较高的转换效率;较大,以便获得较高的转换效率;机械品质因子机械品质因子机械品质因子机械品质因子 mm较小,以便获得较高的分辨率和较较小,以便获得较高的分辨率和较较小,以便获得较高的分辨率和较较小,以便获得较高的分辨率和较小
15、的盲区;小的盲区;小的盲区;小的盲区;压电应变常数压电应变常数压电应变常数压电应变常数d d3333和压电电压常数和压电电压常数和压电电压常数和压电电压常数g g3333较大,以便获较大,以便获较大,以便获较大,以便获得较高的发射、接收灵敏度;得较高的发射、接收灵敏度;得较高的发射、接收灵敏度;得较高的发射、接收灵敏度;频率常数频率常数频率常数频率常数NN较大,介电常数较大,介电常数较大,介电常数较大,介电常数 较小,以便获得较高的较小,以便获得较高的较小,以便获得较高的较小,以便获得较高的频率;频率;频率;频率;居里温度居里温度居里温度居里温度TcTc较高,声阻抗较高,声阻抗较高,声阻抗较高
16、,声阻抗Z Z适当适当适当适当三、探头种类三、探头种类 和结构和结构n n直探头直探头n n斜探头斜探头 n n表面波探头表面波探头 n n双晶探头双晶探头n n聚焦探头聚焦探头n n高温探头高温探头、电磁探头、电磁探头探头种类探头种类 和结构和结构直探头用于发射和接收纵波,主直探头用于发射和接收纵波,主要用于探测与探测面平行的缺陷,要用于探测与探测面平行的缺陷,如板材、锻件探伤等。如板材、锻件探伤等。探头种类探头种类 和结构和结构n n斜探头可分为纵波斜探头、横波斜探头和表面波斜探头,常用的是横斜探头可分为纵波斜探头、横波斜探头和表面波斜探头,常用的是横波斜探头。波斜探头。n n横波斜探头主
17、要用于探测与探测面垂直或成一定角度的缺陷,如焊缝、横波斜探头主要用于探测与探测面垂直或成一定角度的缺陷,如焊缝、汽轮机叶轮等。汽轮机叶轮等。n n当斜探头的入射角大于或等于第二临界角时,在工件中产生表面波,当斜探头的入射角大于或等于第二临界角时,在工件中产生表面波,表面波探头用于探测表面或近表面缺陷。表面波探头用于探测表面或近表面缺陷。探头种类探头种类 和结构和结构双晶探头有两块压电晶片,一双晶探头有两块压电晶片,一块用于发射超声波,另一块用块用于发射超声波,另一块用于接收超声波。根据入射角不于接收超声波。根据入射角不同,分为双晶纵波探头和双晶同,分为双晶纵波探头和双晶横波探头。横波探头。双晶
18、探头具有以下优点:双晶探头具有以下优点:灵敏度高灵敏度高杂波少盲区小杂波少盲区小工件中近场区长度小工件中近场区长度小探测范围可调探测范围可调双晶探头主要用于探伤近表面双晶探头主要用于探伤近表面缺陷。缺陷。探头种类探头种类 和结构和结构基本频率基本频率探头型号的组成探头型号的组成晶片尺寸晶片尺寸探头种类探头种类特征特征晶片材料晶片材料2.5P20Z2.5P20Z5P65P66K2.56K2.5第四节第四节 试块试块 1 1、确定探伤灵敏度、确定探伤灵敏度、确定探伤灵敏度、确定探伤灵敏度超声波探伤灵敏度太高或太低都不好,太高杂波多,判伤困难,太低会引起超声波探伤灵敏度太高或太低都不好,太高杂波多,
19、判伤困难,太低会引起漏检。因此在超声波探伤前,常用试块上某一特定的人工反射体来调漏检。因此在超声波探伤前,常用试块上某一特定的人工反射体来调整探伤灵敏度。整探伤灵敏度。2 2、测试仪器和探头的性能、测试仪器和探头的性能、测试仪器和探头的性能、测试仪器和探头的性能超声波探伤仪和探头的一些重要性能,如放大线性、水平线性、动态范围、超声波探伤仪和探头的一些重要性能,如放大线性、水平线性、动态范围、灵敏度余量、分辨力、盲区、探头的入射点、灵敏度余量、分辨力、盲区、探头的入射点、K K值等都是利用试块来测值等都是利用试块来测试的。试的。3 3、调整扫描速度、调整扫描速度、调整扫描速度、调整扫描速度利用试
20、块可以调整仪器屏幕上水平刻度值与实际声程之间的比例关系,即扫利用试块可以调整仪器屏幕上水平刻度值与实际声程之间的比例关系,即扫描速度,以便对缺陷进行定位。描速度,以便对缺陷进行定位。4 4、评判缺陷的大小、评判缺陷的大小、评判缺陷的大小、评判缺陷的大小利用某些试块绘出的距离利用某些试块绘出的距离-波幅波幅-当量曲线(即实用当量曲线(即实用AVGAVG)来对缺陷定量是目)来对缺陷定量是目前常用的定量方法之一。特别是前常用的定量方法之一。特别是3N3N以内的缺陷,采用试块比较法仍然以内的缺陷,采用试块比较法仍然是最有效的定量方法。此外还可利用试块来测量材料的声速、衰减性是最有效的定量方法。此外还可
21、利用试块来测量材料的声速、衰减性能等。能等。n n试块的试块的 分类分类1.按试块来历分按试块来历分a)a)标准试块标准试块b)b)参考试块参考试块2.按试块上人工反射体分按试块上人工反射体分a)a)平底孔试块平底孔试块b)b)横孔试块横孔试块c)c)槽形试块槽形试块n nIIW(荷兰试块)(荷兰试块)国内外常用试块国内外常用试块IIW2(牛角试块)n nGB/T11345-89标准采用的试块有:标准采用的试块有:CSK-A CSK-A CSK-A RB-1、2、3 JG/T203-2007标准采用的试块有:标准采用的试块有:CSK-B CSK-A RB-1 CSK-ICi CSK-ICj J
22、B/T4730.3-2005标准采用的标准试块有:标准采用的标准试块有:(1)钢板用标准试块:)钢板用标准试块:CB、CB(2)锻件用标准试块:)锻件用标准试块:CS、CS、CS(3)焊接接头用标准试块:)焊接接头用标准试块:CSK-A、CSK-A、CSK-A、CSK-A对比试块对比试块n n对比试块是用于检测校准的试块;对比试块是用于检测校准的试块;n n对对比比试试块块的的外外形形尺尺寸寸应应能能代代表表被被检检工工件件的的特特征征,试试块块厚厚度度应应与与被被检检工工件件的的厚厚度度相相对对应应。如如果果涉涉及及到到两两种种或或两两种种以以上上不不同同厚厚度度部部件件焊焊接接接接头头进进
23、行行检检测测时,试块的厚度由其最大厚度来确定。时,试块的厚度由其最大厚度来确定。第五节第五节 仪器和探头的性能及其测试仪器和探头的性能及其测试 n n仪器的性能及其测试仪器的性能及其测试 1.1.水准线性水准线性2.2.垂直线性垂直线性3.3.动态范围动态范围4.4.衰减器精度衰减器精度 1.1.水平线性水平线性 =100%仪器水平线性是指仪器屏幕上时基线显示的水平刻度值与实际声程之间仪器水平线性是指仪器屏幕上时基线显示的水平刻度值与实际声程之间成正比的程度,或者说是屏幕上多次底波等距离的程度。仪器水平成正比的程度,或者说是屏幕上多次底波等距离的程度。仪器水平线性的好坏直接影响测距精度,进而影
24、响缺陷定位。线性的好坏直接影响测距精度,进而影响缺陷定位。amax0.8b2.2.垂直线性垂直线性 仪器的垂直线性是指仪器屏幕上的波高与探头接收的信号之间成正比的仪器的垂直线性是指仪器屏幕上的波高与探头接收的信号之间成正比的程度。垂直线性的好坏影响缺陷定量精度。程度。垂直线性的好坏影响缺陷定量精度。D=(d1+d2)3.3.动态范围动态范围动态范围动态范围 将满幅度将满幅度将满幅度将满幅度100%100%某波高用衰减器衰减到刚能识别某波高用衰减器衰减到刚能识别某波高用衰减器衰减到刚能识别某波高用衰减器衰减到刚能识别的最小值时所需衰减的的最小值时所需衰减的的最小值时所需衰减的的最小值时所需衰减的
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 超声波 探伤
![提示](https://www.zixin.com.cn/images/bang_tan.gif)
1、咨信平台为文档C2C交易模式,即用户上传的文档直接被用户下载,收益归上传人(含作者)所有;本站仅是提供信息存储空间和展示预览,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对上载内容不做任何修改或编辑。所展示的作品文档包括内容和图片全部来源于网络用户和作者上传投稿,我们不确定上传用户享有完全著作权,根据《信息网络传播权保护条例》,如果侵犯了您的版权、权益或隐私,请联系我们,核实后会尽快下架及时删除,并可随时和客服了解处理情况,尊重保护知识产权我们共同努力。
2、文档的总页数、文档格式和文档大小以系统显示为准(内容中显示的页数不一定正确),网站客服只以系统显示的页数、文件格式、文档大小作为仲裁依据,平台无法对文档的真实性、完整性、权威性、准确性、专业性及其观点立场做任何保证或承诺,下载前须认真查看,确认无误后再购买,务必慎重购买;若有违法违纪将进行移交司法处理,若涉侵权平台将进行基本处罚并下架。
3、本站所有内容均由用户上传,付费前请自行鉴别,如您付费,意味着您已接受本站规则且自行承担风险,本站不进行额外附加服务,虚拟产品一经售出概不退款(未进行购买下载可退充值款),文档一经付费(服务费)、不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
4、如你看到网页展示的文档有www.zixin.com.cn水印,是因预览和防盗链等技术需要对页面进行转换压缩成图而已,我们并不对上传的文档进行任何编辑或修改,文档下载后都不会有水印标识(原文档上传前个别存留的除外),下载后原文更清晰;试题试卷类文档,如果标题没有明确说明有答案则都视为没有答案,请知晓;PPT和DOC文档可被视为“模板”,允许上传人保留章节、目录结构的情况下删减部份的内容;PDF文档不管是原文档转换或图片扫描而得,本站不作要求视为允许,下载前自行私信或留言给上传者【天****】。
5、本文档所展示的图片、画像、字体、音乐的版权可能需版权方额外授权,请谨慎使用;网站提供的党政主题相关内容(国旗、国徽、党徽--等)目的在于配合国家政策宣传,仅限个人学习分享使用,禁止用于任何广告和商用目的。
6、文档遇到问题,请及时私信或留言给本站上传会员【天****】,需本站解决可联系【 微信客服】、【 QQ客服】,若有其他问题请点击或扫码反馈【 服务填表】;文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“【 版权申诉】”(推荐),意见反馈和侵权处理邮箱:1219186828@qq.com;也可以拔打客服电话:4008-655-100;投诉/维权电话:4009-655-100。