《无损检测》超声波课件教学教材共124页
合集下载
《无损检测基础知识介绍》PPT模板课件
0.1 mSv
0.01 mSv
0.001 mSv
对人体健康不至 构成显著的影响
3.6射线安全实例： （1）：2010年发布《职业健康检查中摄胸片取代胸透的探讨》病人病人接受一 次胸部透视和摄胸片检查所受的X射线有效剂量当量分别为0.179mSv、0.015mSv。 （2）：SCT-4800CT扫描机,扫描电压120kV,轴扫电流最小50mA四档,扫描时间分最 短215。 常用工业射线机拍8～10mm的钢板，管电压为120kV,管电流为3mA。 （3）：X安检仪管电流:0.4～1.2mA，管电压:100～160 kV，地铁乘客每年因地铁 安检接受的泄露辐射剂量也不大于0.01mSv。 （射线人员接受辐射剂量限值是公众的10倍，公众一般不会受到过量射线伤害， 日常过安检时不要着急拿行李把手伸到安检仪里，夜间尽量不要在在建钢结构或 锅炉管道企业以及船厂和冶金企业附近长时间逗留，防止其正在射线探伤作业） 3.7射线业务注意事项： （1）:首先需要了解检测标准和验收标准，注意很多标准检测标准和验收标准是 在一个标准里，有些验收标准不分质量等级，直接是符合和不符合。 （2）:其次要了解产品制造工艺、规格、材质，只有了解这些才能选择适合的标 准，选择合适的探伤工艺，正确评定缺陷性质。 （3）:如果现场检测的话一般安排在夜间，周围必须没有人，脚手架等必须有。 （4）:射线检测的成本高，操作风险大，底片合格率难以保证，所以少量现场拍 片最好按天计费。
2.7超声业务注意事项： （1）:首先需要了解检测标准和验收标准，注意很多标准检测标准和验收标准是 在一个标准里，有些验收标准不分质量等级，直接是符合和不符合。 （2）:其次要了解产品制造工艺、规格、材质，只有了解这些才能选择适合的标 准，选择合适的探伤工艺，正确评定缺陷性质。 （3）:检测产品前可能要加工对比试块，制作对比试块前要有工件的图纸或具体 规格，所以预估工期时要考虑加工试块的时间。 （4）:很多常规检测不需要对比试块，如厚钢板、直径大的棒料等。
0.01 mSv
0.001 mSv
对人体健康不至 构成显著的影响
3.6射线安全实例： （1）：2010年发布《职业健康检查中摄胸片取代胸透的探讨》病人病人接受一 次胸部透视和摄胸片检查所受的X射线有效剂量当量分别为0.179mSv、0.015mSv。 （2）：SCT-4800CT扫描机,扫描电压120kV,轴扫电流最小50mA四档,扫描时间分最 短215。 常用工业射线机拍8～10mm的钢板，管电压为120kV,管电流为3mA。 （3）：X安检仪管电流:0.4～1.2mA，管电压:100～160 kV，地铁乘客每年因地铁 安检接受的泄露辐射剂量也不大于0.01mSv。 （射线人员接受辐射剂量限值是公众的10倍，公众一般不会受到过量射线伤害， 日常过安检时不要着急拿行李把手伸到安检仪里，夜间尽量不要在在建钢结构或 锅炉管道企业以及船厂和冶金企业附近长时间逗留，防止其正在射线探伤作业） 3.7射线业务注意事项： （1）:首先需要了解检测标准和验收标准，注意很多标准检测标准和验收标准是 在一个标准里，有些验收标准不分质量等级，直接是符合和不符合。 （2）:其次要了解产品制造工艺、规格、材质，只有了解这些才能选择适合的标 准，选择合适的探伤工艺，正确评定缺陷性质。 （3）:如果现场检测的话一般安排在夜间，周围必须没有人，脚手架等必须有。 （4）:射线检测的成本高，操作风险大，底片合格率难以保证，所以少量现场拍 片最好按天计费。
2.7超声业务注意事项： （1）:首先需要了解检测标准和验收标准，注意很多标准检测标准和验收标准是 在一个标准里，有些验收标准不分质量等级，直接是符合和不符合。 （2）:其次要了解产品制造工艺、规格、材质，只有了解这些才能选择适合的标 准，选择合适的探伤工艺，正确评定缺陷性质。 （3）:检测产品前可能要加工对比试块，制作对比试块前要有工件的图纸或具体 规格，所以预估工期时要考虑加工试块的时间。 （4）:很多常规检测不需要对比试块，如厚钢板、直径大的棒料等。
超声波检测技术教学课件PPT
• 现实中常常利用声响来检测物体的的好坏，这种 方法早已被人们采用。如，用手拍西瓜，听是否 熟了；敲瓷碗，听是否裂了。声音反映物体内部 某些性质。
2021/5/16
4
• 真正促使人类研究利用超声波进行探测的事件是 泰坦尼克号沉没事件。瑞查得森用在空气和水下 传播的声音回声进行探测定位查找泰坦尼克号。2021/5/16来自201）超声波检测仪分类
(1)按超声波的连续性分
① 脉冲波检测仪 ② 连续波检测仪 ③ 调频波检测仪
2021/5/16
21
(2)按缺陷显示的方式分
可将超声波检测仪分为A型、B型和C型等三种 类型。
（b）A型 （c）B型 （d）C型
2021/5/16
22
2) A型显示检测仪
（1）A型显示检测仪组成 • A型显示检测仪是目前使用最广泛的检测仪。 • A型显示检测仪主要由同步电路、时基电路、发射
• 适用于探测晶片正下方与声 束方向垂直的缺陷。 • 检测灵敏度高； • 探测深度较大,适用范围广； • 直探头用来发射和接收纵波；
2021/5/16
37
（2）斜探头
• 适合探测探头斜下方不同角度方向的缺陷；如焊 缝中的未焊透、夹渣、未溶合等缺陷。
• 探测深度较小,适用直探头难以探测的部位； • 检测灵敏度较高。 • 斜探头是通过波形转换来实现横波探伤的。
2021/5/16
2
• 超声波检测一般是指使超声波与工件相互作用， 就反射、衍射、透射和散射的波进行研究，对 工件进行宏观缺陷检测、几何特性测量、组织 结构和力学性能变化的检测和表征，并进而对 其特定应用性进行评估的技术。
2021/5/16
3
• 在特种设备行业中，超声波检测通常指宏观缺陷 检测和材料厚度测量。
2021/5/16
4
• 真正促使人类研究利用超声波进行探测的事件是 泰坦尼克号沉没事件。瑞查得森用在空气和水下 传播的声音回声进行探测定位查找泰坦尼克号。2021/5/16来自201）超声波检测仪分类
(1)按超声波的连续性分
① 脉冲波检测仪 ② 连续波检测仪 ③ 调频波检测仪
2021/5/16
21
(2)按缺陷显示的方式分
可将超声波检测仪分为A型、B型和C型等三种 类型。
（b）A型 （c）B型 （d）C型
2021/5/16
22
2) A型显示检测仪
（1）A型显示检测仪组成 • A型显示检测仪是目前使用最广泛的检测仪。 • A型显示检测仪主要由同步电路、时基电路、发射
• 适用于探测晶片正下方与声 束方向垂直的缺陷。 • 检测灵敏度高； • 探测深度较大,适用范围广； • 直探头用来发射和接收纵波；
2021/5/16
37
（2）斜探头
• 适合探测探头斜下方不同角度方向的缺陷；如焊 缝中的未焊透、夹渣、未溶合等缺陷。
• 探测深度较小,适用直探头难以探测的部位； • 检测灵敏度较高。 • 斜探头是通过波形转换来实现横波探伤的。
2021/5/16
2
• 超声波检测一般是指使超声波与工件相互作用， 就反射、衍射、透射和散射的波进行研究，对 工件进行宏观缺陷检测、几何特性测量、组织 结构和力学性能变化的检测和表征，并进而对 其特定应用性进行评估的技术。
2021/5/16
3
• 在特种设备行业中，超声波检测通常指宏观缺陷 检测和材料厚度测量。
《无损检测》超声波课件
环境控制
保持检测环境的清洁和干 燥，避免灰尘、潮湿等因 素对设备的影响。
04 超声波检测技术在实际应 用中的案例分析
金属材料的超声波检测
总结词
高效、准确、无损
详细描述
超声波检测技术广泛应用于金属材料的检测，如钢、铝、铜等。通过高频声波 的反射和传播特性，可以快速准确地检测出金属材料内部的缺陷、夹杂物和晶 界结构，为产品质量控制和安全性评估提供有力支持。
感谢您的观看
超声波的接收与处理
超声波的接收
通过超声探头将超声波转换为电信号，便于后续的信号处理 。
信号处理技术
对接收到的电信号进行放大、滤波、检波等处理，提取出有 用的信息。
超声波检测的信号处理技术
信号预处理
对原始信号进行去噪、增益调 整等处理，以提高信号质量。
信号特征提取
提取出反映被测物体特性的信 号特征，如幅度、频率、相位 等。
超声波检测技术的挑战与机遇
技术创新
不断推动超声波检测技术的理论研究和应用创新， 提高检测精度和可靠性，拓展应用领域。
人才培养
加强超声波检测技术的人才培养和队伍建设，提 高技术人员的专业素质和技术水平。
市场拓展
加强市场推广和宣传，提高超声波检测技术的社 会认知度和市场占有率，促进产业发展。
THANKS FOR WATCHING
件等。
表面波探头
适用于检测材料表面和 近表面的细微缺陷，如
玻璃、陶瓷等。
兰姆波探头
适用于检测复合材料、 胶接结构等特殊材料的
缺陷。
超声波检测仪器的性能指标
频率
超声波的频率决定了检测的分辨率和 穿透能力，应根据不同的检测需求选 择合适的频率。
动态范围
超声波无损检测原理及应用图文PPT课件
• 若工件中存在缺陷，则在检测图形中，底面回波前有表示缺陷的回波F
16
第16页/共31页
超声检测技术
• 2.多次底波法 • 当透入工件的超声波能量较大，而工件厚度较小时，超声波可在检测面与底面之间往复传播多
次，示波屏上出现多次底波B1、B2、B3、…。如果工件存在缺陷，则由于缺陷的反射以及散 射而增加了声能的损耗，底面回波次数减少，同时也打乱了各次底面回波高度依次衰减的规律， 并显示出缺陷回波，如图5—3所示。这种依据多次底面回波的变化，判断工件有无缺陷的方 法，称为多次底波法。
按入射声束方向分 按偶合方式分
探头
按晶片数量分
按声束形状分
按频带分
按使用环境分
10
第10页/共31页
超声检测设备
• 2.超声波探头 探头的结构：
压电晶片：实现声电相互转换； 阻尼块：吸收声能加大阻尼； 外壳：保护固定内部原件； 电极：实现晶片和电缆连接； 保护膜、斜锲：保护晶片、波形转 换； 调谐线圈：实现探头与仪器最佳匹 配。
12
超声检测设备
• 4.耦合剂 作用：排除探头与工件表面的空气，使超声波能有效的传入工件，以便检测
减小探头与工件表面的摩擦，延长探头的使用寿命。
13
第13页/共31页
超声波无损检测原理及应用
1
超声检测的基本原理
2
超声检测设备
3
超声检测技术
4
超声检测的应用
14
5
超声检测的新近进展
第14页/共31页
assessment of an integrated matching layer for air-coupled ultrasonic
applications[J]. IEEE Transactions on Ultrasonic Ferroelectrics and
16
第16页/共31页
超声检测技术
• 2.多次底波法 • 当透入工件的超声波能量较大，而工件厚度较小时，超声波可在检测面与底面之间往复传播多
次，示波屏上出现多次底波B1、B2、B3、…。如果工件存在缺陷，则由于缺陷的反射以及散 射而增加了声能的损耗，底面回波次数减少，同时也打乱了各次底面回波高度依次衰减的规律， 并显示出缺陷回波，如图5—3所示。这种依据多次底面回波的变化，判断工件有无缺陷的方 法，称为多次底波法。
按入射声束方向分 按偶合方式分
探头
按晶片数量分
按声束形状分
按频带分
按使用环境分
10
第10页/共31页
超声检测设备
• 2.超声波探头 探头的结构：
压电晶片：实现声电相互转换； 阻尼块：吸收声能加大阻尼； 外壳：保护固定内部原件； 电极：实现晶片和电缆连接； 保护膜、斜锲：保护晶片、波形转 换； 调谐线圈：实现探头与仪器最佳匹 配。
12
超声检测设备
• 4.耦合剂 作用：排除探头与工件表面的空气，使超声波能有效的传入工件，以便检测
减小探头与工件表面的摩擦，延长探头的使用寿命。
13
第13页/共31页
超声波无损检测原理及应用
1
超声检测的基本原理
2
超声检测设备
3
超声检测技术
4
超声检测的应用
14
5
超声检测的新近进展
第14页/共31页
assessment of an integrated matching layer for air-coupled ultrasonic
applications[J]. IEEE Transactions on Ultrasonic Ferroelectrics and
《无损检测技术》课件
无损检测技术在航空发动机叶片检测中发挥着重要作用。 通过X射线检测、超声波检测和涡流检测等技术手段，可 以快速、准确地检测出叶片的内部缺陷和损伤，如裂纹、 气孔和夹杂物等。这些缺陷和损伤可能导致发动机性能下 降或失效，因此及时发现和处理对于保证飞行安全至关重 要。
压力容器的无损检测案例
总结词
压力容器的无损检测是保障工业安全的重要措施，通过 无损检测技术可以有效地检测出压力容器内部的缺陷和 损伤，预防事故发生。
《无损检测技术》 PPT课件
目录
• 无损检测技术概述 • 无损检测技术原理 • 无损检测技术的应用领域 • 无损检测技术的未来发展 • 无损检测技术案例分析
01
无损检测技术概述
无损检测的定义与重要性
定义
无损检测是指在不影响或尽可能少影响被检测对象使用性能 的前提下，采用射线、超声、红外、电磁等原理，对其内部 、表面的结构、性质、状态进行检查和测试的方法。
在被检测工件上施加交变磁场
涡流产生
在导体中产生涡流
信号检测与处理
检测涡流的异常变化，进行分析和成像
红外线检测原理
总结词
利用红外线的热辐射性质进行检测
红外线辐射
物体发射的红外线辐射
辐射接收与处理
接收辐射信号，进行信号处理和成像
03
无损检测技术的应用领 域
航空航天领域
飞机制造与维修
无损检测技术用于检测飞机结构中的裂纹、腐蚀和损伤，确保飞行安全。
发动机检测
对发动机叶片、涡轮等关键部件进行无损检测，确保其性能和可靠性。
石油化工领域
管道检测
对石油和天然气管道进行无损检测， 预防因腐蚀和裂纹引起的泄漏事故。
储罐检测
对大型储罐进行无损检测，确保其结 构和材料的完整性。
《超声波》课件
折射
当超声波从一种介质传播到另 一种介质时，会发生折射现象 ，改变传播方向。
反射和散射
当超声波遇到不同介质或障碍 物时，会发生反射和散射现象 ，导致声能分散或反射回原介
质。
PART 03
超声波的检测技术
超声波检测原理
超声波检测基于声波在物体中的传播特 性，通过接收和测量反射或透射的声波
信号，推断出物体的状态和性质。
检查和诊断。
清洗和加工
利用超声波的振动和空 化作用，对物体表面进 行清洗、刻蚀、破碎等
加工处理。
声学测量
利用超声波的传播特性 ，进行流速、流量、液
位等参数的测量。
PART 02
超声波的产生与传播
超声波的产生
超声波是由物体的振动产生的，当物体以超过20000赫兹的频率振动时，产生的声 波即为超声波。
穿透能力和衰减
随着频率的增加，超声波 的穿透能力和衰减程度逐 渐增大。
传播速度
在固体、液体和气体中， 超声波的传播速度与介质 的性质有关。
超声波的应用领域
无损检测
利用超声波的反射、透 射和散射等特性，对材 料进行缺陷检测、厚度
测量等。
医学诊断
通过高频超声成像技术 ，对人体内部结构进行 无创、无痛、无辐射的
超声波的应用实例
列举了超声波在医学、工业 、军事等领域的应用实例， 并对其原理和效果进行了说 明。
超声波的局限性
指出了超声波在实际应用中 存在的局限性，如穿透深度 、分辨率和安全性等问题， 并提出了相应的解决措施。
展望
超声波技术的发展趋势
展望了未来超声波技术的发展方向，如高分辨率、高穿透深度和高安 全性等方面的技术革新。
超声波的频率范围
超声无损检测ppt
（5）振动是往复运动，可用周期和频率表示振动的 快慢，用振幅表示振动的强弱。 a、振幅A——振动物体离开平衡位置的最大距离， 叫做振动的振幅，用A表示。 b、周期T——当物体作往复运动时完成一次全振动 所需要的时间，称为振动周期，用T表示。常用单 位为秒（s）。对于非周期性振动，往复运动已不 再是周期性的，但周期这个物理量仍然可以反映这 种运动的往复情况。 c、频率f——振动物体在单位时间内完成全振动的 次数，称为振动频率，用f表示。常用单位为赫兹 （Hz）,1赫兹表示1秒钟内完成1次全振动，即 1Hz=1次/秒。此外还有千赫（kHz），兆赫（MHz） d、周期和频率，二者互为倒数：T=1/f
无损检测的分类
应用于承压特种设备的无损检测六种方法。
1、射线检测（Radiography Testing，简称RT） 2、超声波检测（Ultrasonic Testing，简称UT） 3、磁粉检测（Magnetic Testing，简称MT） 4、渗透检测（Penetrant Testing，简称PT） 5、涡流检测（Eddy current Testing，简称ET） 6、声发射检测（Acoustic Emission，简称AE ）
5、涡流检测 Eddy current Testing － ET 1）是通过电磁感应在金属材料表面附近产生涡电流， 如果金属材料中存在裂纹将改变涡流的大小和方 向，分析这些变化可检出铁磁性和非铁磁性导电 材料中的缺陷。 2）检测技术有：穿过式、内通过式和点探头式。 3）适用于导电材料。 4)只能检测近表面缺陷。 5)还还可用于分选材质、测膜层厚度、测工件尺寸 以及材料的某些物理性能等。
2、超声检测 Ultrasonic Testing － UT 1）是通过超声探头发射超声波，经过耦合剂入射到 工件中传播，遇到缺陷时发射回来，发射回波被 探头接收。根据反射回波在荧屏上的位置和波幅 高低判断缺陷的大小和位置。 2）超声波特点： a、方向性好：频率很高、波长很短，可以定向发射 b、能量高：因能量（声强）与频率平方成正比，因 此超声波的能量远大于声波的能量。 c、能在界面上产生反射、折射、衍射和波型转换： 超声检测利用了反射、折射等特点。
1 超声检测——无损检测PPT资料文档
院
7
无损检测面临问题
南
随着现代工业的不断发展，特别是新材
京
航
料、新结构、新用途的出现，无损检测技术
空
航
面临着四方面的问题：
天
大
1.提高无损检测对缺陷的灵敏度；
学
材 料
2.提高无损检测显示缺陷形态的能力；
科 学
3.提高无损检测结果的可靠性；
与
技
4.新材料新结构中缺陷的检测；
术
学
院
8
南 京
第一章 超声波检测的基础知识
技 术
４．无损检测技术是发展高科技产品的重要
学 院
条件之一。
3
无损检测的发展过程
南
京
航
无损检测技术经历了三个阶段：
空
航
第一阶段——无损探伤 NDI
天
大
（Non-destructive Inspection）
学 材
第二阶段——无损检测 NDT
料 科
（Non-destructive Testing）
学 与
南
按质点的振动方向与声波传播方向之间
京 航
的关系分类：
空
航
1)纵波:Longitudinal Wave，又称压缩
天 大
波、疏密波
学
材
传声介质的质点振动方向与超声波的传
料
科 播方向相同。
学
与
可在固、液、气中传播。
技
术
学
院
14
横波
南 ➢ 2)横波:Shear Wave，Transverse wave，切变
不但要进行最终产品的检验以及过程工艺参
空
数的测量，而且在认为材料中不存在致命的裂纹
无损检测超声波课件
铸件、锻件的超声波检测
02
铸件和锻件在制造过程中容易产生内部缺陷，如气孔、缩孔等
，超声波检测可以有效地检测出这些缺陷。
管材、棒材的超声波检测
03
对于管材和棒材，超声波可以沿其轴向或径向传播，从而检测
出内部的缺陷情况。
非金属材料的超声波检测
塑料、橡胶等高分子材料的超声波检测
利用超声波在高分子材料中的传播特性，可以检测出材料内部的裂纹、气泡等缺陷。
布情况、基体的缺陷等。
02
层压复合材料的超声波检测
层压复合材料由多层不同材料叠加而成，超声波可以检测出各层之间的
结合情况、内部缺陷等。
03
功能梯度复合材料的超声波检测
功能梯度复合材料是一种新型复合材料，其性能沿厚度方向连续变化，
超声波可以检测出材料内部的成分分布、缺陷情况等。
05
超声波检测实验与操作
03
超声波检测方法与技术
脉冲反射法
原理
利用超声波在材料中传播遇到缺陷或界面时 产生的反射现象来检测缺陷。
优点
需要耦合剂，对表面粗糙度要求较高，难以 检测复杂形状工件。
缺点
适用于各种材料，对缺陷定位准确，灵敏度 高。
应用
广泛应用于金属、非金属材料的内部缺陷检 测，如焊缝、铸件、锻件等。
穿透法
原理
磁致伸缩效应
铁磁材料在交变磁场中会发生伸缩现象，从 而产生超声波。
传播方式
超声波在介质中以纵波、横波、表面波等形 式传播。
超声波在材料中的传播特性声速超声波在材料中的传播速度与材料的密度、弹性模量 等物理性质有关。
衰减
超声波在传播过程中会因材料的吸收、散射等因素而 逐渐减弱。
反射与折射