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超聲波檢測(cè)原理
更新時(shí)間:2021-04-10 17:51
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超聲波的特點(diǎn):

1、超聲波聲束能集中在特定的方向上,在介質(zhì)中沿直線傳播,具有良好的指向性。

2、超聲波在介質(zhì)中傳播過程中,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很小,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,尤其是不能通過氣體固體界面。如果金屬中有氣孔、裂紋、分層等缺陷(缺陷中有氣體)或夾雜,超聲波傳播到金屬與缺陷的界面處時(shí),就會(huì)全部或部分反射。反射回來(lái)的超聲波被探頭接收,通過儀器內(nèi)部的電路處理,在儀器的熒光屏上就會(huì)顯示出不同高度和有一定間距的波形??梢愿鶕?jù)波形的變化特征判斷缺陷在工件中的深度、位置和形狀。

超聲波探傷優(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。超聲波探傷對(duì)缺陷的顯示不直觀,探傷技術(shù)難度大,容易受到主客觀因素影響,以及探傷結(jié)果不便于保存,超聲波檢測(cè)對(duì)工作表面要求平滑,要求富有經(jīng)驗(yàn)的檢驗(yàn)人員才能辨別缺陷種類、適合于厚度較大的零件檢驗(yàn),使超聲波探傷也具有其局限性。

超聲波探傷儀的種類繁多,但脈沖反射式超聲波探傷儀應(yīng)用最廣。一般在均勻材料中,缺陷的存在將造成材料不連續(xù),這種不連續(xù)往往有造成聲阻抗的不一致,由反射定理我們知道,超聲波在兩種不同聲阻抗的介質(zhì)的界面上會(huì)發(fā)生反射。反射回來(lái)的能量的大小與交界面兩邊介質(zhì)聲阻抗的差異和交界面的取向、大小有關(guān)。脈沖反射式超聲波探傷儀就是根據(jù)這個(gè)原理設(shè)計(jì)的。

超聲波工作原理

超聲波探傷是利用材料及其缺陷的聲學(xué)性能差異對(duì)超聲波傳播波形反射情況和穿透時(shí)間的能量變化來(lái)檢驗(yàn)材料內(nèi)部缺陷的無(wú)損檢測(cè)方法。

脈沖反射法在垂直探傷時(shí)用縱波,在斜射探傷時(shí)用橫波。脈沖反射法有縱波探傷和橫波探傷。在超聲波儀器示波屏上,以橫坐標(biāo)代表聲波的傳播時(shí)間,以縱坐標(biāo)表示回波信號(hào)幅度。對(duì)于同一均勻介質(zhì),脈沖波的傳播時(shí)間與聲程成正比。因此可由缺陷回波信號(hào)的出現(xiàn)判斷缺陷的存在;又可由回波信號(hào)出現(xiàn)的位置來(lái)確定缺陷距探測(cè)面的距離,實(shí)現(xiàn)缺陷定位;通過回波幅度來(lái)判斷缺陷的當(dāng)量大小。

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