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超声波技术浅谈
点击次数：315 发布时间：2012/11/8 15:39:52
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郑**
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一．超声波探伤技术简介
1、 超声检测
超声波检测是无损检测方法之一，无损检测是在不破坏前提下，检查工件宏观缺陷或测量工件特征的各种技术方法的统称。常规无损检测方法有：超声检测 Ultrasonic Testing（缩写 UT）； 射线检测 Radiographic Testing（缩写 RT）； 磁粉检测 Magnetic particle Testing（缩写 MT）； 渗透检验 Penetrant Testing （缩写 PT）； 涡流检测Eddy current Testing（缩写 ET）；
2、运用超声检测的方法来检测的仪器称之为。它的原理是：超声波在被检测材料中传播时,材料的声学特性和内部组织的变化对超声波的传播产生一定的影响，通过对超声波受影响程度和状况的探测了解材料性能和结构变化的技术称为超声检测。超声检测方法通常有穿透法、脉冲反射法、串列法等。
数字化超声探伤仪:
（1）检测速度快 数字化超声探伤仪一般都可自动检测、计算、记录，有些还能自动进行深度补偿和自动设置灵敏度，因此检测速度快、效率高。
（2）检测精度高 数字化超声探伤仪对模拟信号进行高速数据采集、量化、计算和判别，其检测精度可高于传统仪器检测结果。
（3）记录和档案检测 数字化超声探伤仪可以提供检测记录直至缺陷图像。
（4）可靠性高，稳定性好 数字化超声探伤仪可全面、客观地采集和存储数据，并对采集到的数据进行实时处理或后处理，对信号进行时域、频域或图像分析，还可通过模式识别对工件质量进行分级，减少了人为因素的影响，提高了检索的可靠性和稳定性。的工作原理 ：与A型脉冲式探伤仪不同，数字化探伤仪在电路上有重大改变数字信号处理是在计算机中用程序来实现的。通常，首先要进行的处理是去除信号中的噪声，其次是将已经去除噪声的信号进行UT检测所需的处理，包括增益控制、衰减补偿、求信号包路线等。超声信号经接收部分放大后，由模数转换器变为数字信号传给电脑，换能器的位置可受电脑控制或由人工操作，由转换器将位置变为数字传给电脑。电脑再把随时间和位置变化的超声波形进行适当处理，得出进一步控制探伤系统的结论，进而设置有关参数或将处理结果波形、图形等在屏幕上显示、打印出来或给出光、声识别及报警信号。与传统探伤仪相比，有以下优点
1、 超声检测
超声波检测是无损检测方法之一，无损检测是在不破坏前提下，检查工件宏观缺陷或测量工件特征的各种技术方法的统称。常规无损检测方法有：超声检测 Ultrasonic Testing（缩写 UT）； 射线检测 Radiographic Testing（缩写 RT）； 磁粉检测 Magnetic particle Testing（缩写 MT）； 渗透检验 Penetrant Testing （缩写 PT）； 涡流检测Eddy current Testing（缩写 ET）；
2、运用超声检测的方法来检测的仪器称之为。它的原理是：超声波在被检测材料中传播时,材料的声学特性和内部组织的变化对超声波的传播产生一定的影响，通过对超声波受影响程度和状况的探测了解材料性能和结构变化的技术称为超声检测。超声检测方法通常有穿透法、脉冲反射法、串列法等。
数字化超声探伤仪:
（1）检测速度快 数字化超声探伤仪一般都可自动检测、计算、记录，有些还能自动进行深度补偿和自动设置灵敏度，因此检测速度快、效率高。
（2）检测精度高 数字化超声探伤仪对模拟信号进行高速数据采集、量化、计算和判别，其检测精度可高于传统仪器检测结果。
（3）记录和档案检测 数字化超声探伤仪可以提供检测记录直至缺陷图像。
（4）可靠性高，稳定性好 数字化超声探伤仪可全面、客观地采集和存储数据，并对采集到的数据进行实时处理或后处理，对信号进行时域、频域或图像分析，还可通过模式识别对工件质量进行分级，减少了人为因素的影响，提高了检索的可靠性和稳定性。的工作原理 ：与A型脉冲式探伤仪不同，数字化探伤仪在电路上有重大改变数字信号处理是在计算机中用程序来实现的。通常，首先要进行的处理是去除信号中的噪声，其次是将已经去除噪声的信号进行UT检测所需的处理，包括增益控制、衰减补偿、求信号包路线等。超声信号经接收部分放大后，由模数转换器变为数字信号传给电脑，换能器的位置可受电脑控制或由人工操作，由转换器将位置变为数字传给电脑。电脑再把随时间和位置变化的超声波形进行适当处理，得出进一步控制探伤系统的结论，进而设置有关参数或将处理结果波形、图形等在屏幕上显示、打印出来或给出光、声识别及报警信号。与传统探伤仪相比，有以下优点
二、 探伤主要分为五类：
| | 类别 | 优缺点 |
| 内部缺陷检测 | 射线探伤 | 直观，但有辐射，成本高，所测工件不能太厚 |
| 超生波探伤 | A扫描，无辐射，成本低，检测工件厚度大 | |
| 表面缺陷 | 磁粉探伤 | 检测工件表面，但内部缺陷不能测 |
| 涡流探伤 | ||
| 渗透探伤 |
三： 探伤仪应用时机：
1、 设计阶段
2、 制造阶段
3、 成品阶段
4、 在役检查
目的：改进工艺，降低成本，提高产品可靠性，保障设备安全运行。
四、主要应用领域：
1、 电力行业
2、 锅炉与压力容器
3、 机械制造业
4、 钢厂
5、 钢结构
6、 石油、化工、铁路、航空航天、管道、高校
五、 超声波探伤简介
1、超声波探伤仪
超声是根据超声波脉冲反射原理来进行厚度测量的，当探头发射的超
波脉冲通过被测物体遇到分层界面（例如裂纹、夹渣、气孔）时，就有脉冲被反射
回探头，来检测工件内部缺陷。超声波探伤仪是一种便携式工业无损探伤仪器，
它能够快速、便捷、无损伤、精确地进行工件内部多种缺陷（裂纹、疏松、气孔
夹杂等）的检测、定位、评估和诊断。既可以用于实验室，也可以用于工程现场
广泛应用在锅炉、压力容器、航天、航空、电力、石油、化工、海洋石油、管道、
军工、船舶制造、汽车、机械制造、金、金属加工业、钢结构、铁路交通、核能
电力、高校等行业。
2、超声波的应用
探伤用超声波频率：0.5Mhz～10Mhz，常用1Mhz～5Mhz
超声波特性：方向性好，能量高，在界面能发生折射、反射、衍射，穿透力强
超声波的分类：
a、 纵波（L疏密波）：直探头，介质支点的震动方向与波的传播方向平行；
b、 横波（S剪切波）：斜探头，介质支点的震动方向与波的传播方向垂直。
c、 表面波（R）：当介质表面受变应力作用，产生沿介质表面传播的波，表面波一般用来检测2mm左右的薄板，广泛应用于渗透、磁粉探伤。声速比：L：S：R＝1.8：1：0.9
超声波的衰减：（例如铸铁中晶体颗粒粗大，易造成衰减）
1、扩散：波束扩散
2、散射：不同声阻抗遇材料颗粒散乱反射；
3、吸收：波束与材料晶体颗粒摩擦和热传导引起衰减。
六、铸锻件常见缺陷与相应探头选择
常见缺陷：缩孔、疏松、夹杂物、裂纹
1、偏析、疏松：经锻压后呈平面状分布，且一般与锻压方向垂直，即与轴线平行。
2、大型转子轴、其他轴类的非受力端容易存在缩孔，轴中心和端部夹杂物较多；
3、截面变化过渡区及最终停锻部位，容易产生裂纹。
轴类锻件：直探头轴向和径向探测，斜探头周向和纵向探测；
筒类锻件：直探头纵波探伤和斜探头横波探伤。
原创作者：东莞市长安建研测试设备贸易部
