超声波检测1
超声波检测仪使用方法
超声波检测仪使用方法
超声波检测仪使用方法：
① 开机前检查仪器和探头是否完好，连接线是否插紧；
② 按照说明书打开仪器电源，预热几分钟，让仪器达到最佳工作状态；
③ 设置检测频率和灵敏度，根据被检材料选择合适的探头；
④ 在探头上涂抹耦合剂，保证探头与被测物体表面的良好接触；
⑤ 将探头平稳地放置在检测区域，开始扫描；
⑥ 注意观察显示屏上的信号变化，记录可疑位置的数据；
⑦ 对于复杂的检测任务，可以采用网格法，系统地覆盖整个检测面；
⑧ 在检测过程中，保持探头移动速度均匀，避免遗漏；
⑨ 发现异常信号时，反复验证，排除假象，确认缺陷位置；
⑩ 完成检测后，关闭仪器电源，清洁探头和仪器表面；
⑪ 整理检测数据，分析结果，编写检测报告；
⑫ 定期校准仪器，确保检测结果的准确性。
超声波无损检测原理及应用
超声波无损检测原理及应用超声波无损检测（Ultrasonic Testing，简称UT）是一种利用超声波的传播和反射来检测材料内部缺陷和性能的方法。
它是一种广泛应用于工业领域的无损检测技术，常用于材料、结构件和零部件的质量控制以及故障诊断等领域。
超声波无损检测的原理是基于声波在材料中传播的特性。
当超声波传播到材料中的一个界面时，一部分能量将被反射回来，形成回波。
这些回波会受到材料中各种内部缺陷或不均匀性的影响，如裂纹、气孔、夹杂物等，从而产生回波的幅度变化。
通过分析回波的特征，可以确定材料的缺陷位置、形态和尺寸，并评估材料的性能。
超声波无损检测的应用范围非常广泛。
其中，最常见的应用是材料缺陷检测。
通过超声波检测，可以检测到各种类型的内部缺陷，如裂纹、气孔、夹杂物等。
这对于确保材料的质量非常重要，尤其是在高强度材料的使用过程中，如航空航天、汽车、船舶等领域。
另外，超声波无损检测还可以应用于材料的表面质量评估，例如检测涂层的附着性能、测量涂层厚度等。
此外，超声波无损检测还可以应用于结构件的评估和故障诊断。
比如对于钢结构、混凝土结构等进行超声波扫描，可以检测到隐藏在结构内部的裂纹、腐蚀等缺陷，从而评估结构的完整性和安全性。
同样地，在机械设备中，超声波无损检测可以用于检测轴承、齿轮等关键部件的健康状态，发现潜在的故障迹象，预防机械故障。
此外，超声波无损检测还在医学领域有着重要的应用。
医学超声波技术是利用超声波在人体组织中的传播和反射来获取人体内部结构和器官的图像信息，用于诊断疾病、指导手术等。
这种应用基于超声波的安全性和无创性，无需辐射，对患者无损伤。
总的来说，超声波无损检测是一种非常重要和广泛应用的无损检测技术。
它在工业、医学、科研等领域都有着重要的作用，可以高效、准确地检测材料的缺陷和性能，并提供重要的信息用于决策和改进。
随着科学技术的不断发展，超声波无损检测方法和设备也在不断改进和创新，为各个领域的应用提供更多可能性。
超声波检测的基本原理
超声波检测的基本原理
超声波检测是一种常用的非破坏性检测方法，它利用超声波在材料中传播的特性，来检测材料的内部缺陷、结构和性能。
超声波检测的基本原理是利用超声波在材料中传播的速度和衰减特性来获取材料的信息。
下面将介绍超声波检测的基本原理。
首先，超声波是一种机械波，它的频率高于人耳能够听到的范围，通常在
20kHz以上。
超声波在材料中传播时，会发生折射、反射、透射和散射等现象，这些现象可以被用来检测材料的内部结构和缺陷。
其次，超声波在材料中传播的速度是与材料的密度和弹性模量有关的。
对于均匀材料来说，超声波的传播速度是一个常数，但对于非均匀材料或含有缺陷的材料来说，超声波的传播速度会发生变化。
通过测量超声波的传播时间和距离，可以计算出材料的厚度、密度和弹性模量等参数。
另外，超声波在材料中传播时会发生衰减，衰减的程度取决于材料的吸收、散射和多次反射等因素。
通过测量超声波的衰减情况，可以判断材料的质量和内部结构是否正常。
最后，超声波检测通常分为脉冲回波法和超声波传播时间法两种。
脉冲回波法是利用超声波在材料中传播时发生的反射来检测材料的内部缺陷和界面；超声波传播时间法是利用超声波在材料中传播的时间来计算材料的厚度和速度。
总的来说，超声波检测的基本原理是利用超声波在材料中传播的速度和衰减特性来获取材料的内部信息。
通过测量超声波的传播时间、距离和衰减情况，可以判断材料的质量、结构和性能是否符合要求。
超声波检测具有非破坏性、高灵敏度和高分辨率的优点，因此在工业领域得到了广泛的应用。
钢板超声波检测方法
钢板超声波检测方法
超声波探头是用于发射和接收超声波信号的装置，通常由压电晶体或磁致伸缩材料制成。
超声波发射器通过电信号激励超声波探头发射超声波信号，而超声波接收器则接收被钢板内部缺陷反射的超声波信号。
超声波检测有两种主要的检测方法：传统的脉冲回波法和全脉冲法。
脉冲回波法是最常用的超声波检测方法之一、它的基本原理是通过将超声波信号发送到钢板中，当超声波信号遇到不同介质的边界时，一部分能量会被反射回来作为回波信号。
通过测量回波信号的时延和幅值，可以确定钢板中的缺陷位置、尺寸和性质。
全脉冲法是一种更高级的超声波检测方法。
它通过发送一串高能量的宽带脉冲信号，可以获得更清晰和详细的超声波回波信号，从而更准确地分析钢板的缺陷。
全脉冲法通过改变脉冲信号的频率和幅度，可以实现对不同深度和尺寸的缺陷进行检测。
超声波检测方法还可以通过不同的传感器排布方式来实现不同的检测需求。
常见的传感器排布方式有直线排布、阵列排布和旋转探头排布等。
直线排布适用于直线或近似直线的缺陷检测；阵列排布则可以实现多个传感器同时工作，提高检测效率；旋转探头排布可以实现对钢板全面无死角的检测。
除了以上的方法，超声波检测还可以结合其他的检测技术，如激光光谱分析、红外热像仪、磁粉探伤等，以提高检测的准确性和可靠性。
总的来说，钢板超声波检测方法是一种非破坏性、高效、高精度的检测方法，在钢板行业中具有广泛的应用前景。
UT1级超声波检测习题
UT一级超声波检测复习题是非题1. 机械波是由机械振动产生的，波动频率就是振动频率。
（○）2. 材料组织不均匀会影响声速。
（○）3. 一般固体中的声速随温度的升高而增大（×）4. 介质能传播横波和表面波的必要条件是介质具有切变弹性摸量。
（○）5. 同样能量的声束在铝中要比钢中传播的更远。
（×）6. 材料的声阻抗越大，传播时衰减越大（○）7. 在同一材料中。
传播纵波、横波时声阻抗不一样。
（○）8. 超声波以10°角入射钢/水界面时，反射角等于10°。
（○）9. 超声波入射到C1＜C2的凹曲面时，其透过波发散。
（×）10. 超声波入射到C1＞C2的凸曲面时，其透过波聚焦。
（○）11. 超声波频率越高，近场区的长度越大。
（○）12. 探头的频率越高，声束扩散角越小。
（○）13. 超声波的指向性不仅与频率有关，并且与波形有关。
（○）14. 超声波的近场长度越短，声束指向性越好。
（○）15. 超声波的能量主要集中在主声束内。
（O）16. 频率和晶片尺寸相同时，横波比纵波指向性好。
（○）17. 对空心圆柱体在内孔探伤时，回波声压比同声程大平底低。
（×）18. 探伤中发射超声波是利用正压电效应，接收超声波是负压电效应。
（×）19. B型显示能够展现工件中的缺陷埋藏深度。
（○）20. C型显示能够展现工件中的长度和宽度。
（○）21. A型显示利用曲线板可显示缺陷的当量和埋藏深度。
（○）22. 探伤仪的扫描电路是控制探头在工件探伤面上的扫查电路。
（×）23. 调节“深度”旋钮即是在改变水平扫描线的扫描速度。
（○）24. 调节“抑制”旋钮即是在改变仪器的动态范围。
（×）25. 调节仪器的“水平”旋钮，会改变仪器的水平线性。
（×）26. 水中只能传播纵波，所以水浸探头只能进行纵波探伤。
（×）27. 工件的表面粗糙度对反射波高没有影响。
无损检测 超声导波检测 第1部分：总则-最新国标
目次3 术语和定义 ......................................................................... 1 1范围. (1)2规范性引用文件.....................................................................14 方法概要 (4)超声导波检测原理 (4)超声导波检测技术分类 (5)优点及特点 (5)局限性 (5)应用 ........................................................................... 5 5 安全要求 ........................................................................... 6 6 检测人员要求 ....................................................................... 6 7 检测工艺规程 .. (6)通用检测工艺规程 (6)检测作业指导书或工艺卡 (7)8 超声导波检测技术的选择 ............................................................. 7 9 检测设备和器材 (8)检测仪器系统构成 (8)超声导波传感器 (8)激励单元 (9)信号处理单元 (9)信号采集与分析软件 (9)试样 (9)检测设备的维护和校准 (10)10 检测程序 (11)检测前的准备 (11)导波检测模态与频率的选择 (11)距离-幅度曲线的绘制 (13)传感器的安装 (14)检测 (14)对比检测 (15)11 检测结果的评价和处理 (16)检测结果的分级 (16)不可接受信号的确定与处理 (16)12 检测记录与报告 (16)检测记录 (16)检测报告 (17)无损检测超声导波检测第1部分：总则1 范围本文件规定了超声导波对不同固体材料的结构件进行检测的一般原则。
超声波检测二级试题库(UT)(含答案)(一)
无损检测超声波试题(UT)第一部分一、是非题1.1 受迫振动的频率等于策动力的频率。
1.2 波只能在弹性介质中产生和传播。
1.3 由于机械波是由机械振动产生的，所以波动频率等于振动频率。
1.4 由于机械波是由机械振动产生的，所以波长等于振幅。
1.5 传声介质的弹性模量越大，密度越小，声速就越高。
1.6 材料组织不均匀会影响声速，所以对铸铁材料超声波探伤和测厚必须注意这一问题。
1.7 一般固体介质中的声速随温度升高而增大。
1.8 由端角反射率试验结果推断，使用K≥l.5的探头探测单面焊焊缝根部未焊透缺陷，灵敏度较低，可能造成漏检。
1.9 超声波扩散衰减的大小与介质无关。
1.10 超声波的频率越高，传播速度越快。
1.11 介质能传播横波和表面波的必要条件是介质具有切变弹性模量。
1.12 频率相同的纵波，在水中的波长大于在钢中的波长。
1.13 既然水波能在水面传播，那么超声表面波也能沿液体表面传播。
1.14 因为超声波是由机械振动产生的，所以超声波在介质中的传播速度即为质点的振动速度。
1.15 如材质相同，细钢棒(直径<λ=与钢锻件中的声速相同。
1.16 在同种固体材料中，纵、横渡声速之比为常数。
1.17 水的温度升高时，超声波在水中的传播速度亦随着增加。
1.18 几乎所有的液体（水除外），其声速都随温度的升高而减小。
1.19 波的叠加原理说明，几列波在同一介质中传播并相遇时，都可以合成一个波继续传播。
1.20 介质中形成驻波时，相邻两波节或波腹之间的距离是一个波长。
1.21 具有一定能量的声束，在铝中要比在钢中传播的更远。
1.22材料中应力会影响超声波传播速度，在拉应力时声速减小，在压应力时声速增大，根据这一特性，可用超声波测量材料的内应力。
1.23 材料的声阻抗越大，超声波传播时衰减越大。
1.24 平面波垂直入射到界面上，入射声压等于透射声压和反射声压之和。
1.25 平面波垂直入射到界面上，入射能量等于透射能量与反射能量之和。
超声波检测1
几何声学：反射定律、折射定律、波形转换。 物理声学：波的叠加、干涉、衍射等
§ 1机械波的主要物理量
波长 ：λ 单位：mm、m 同一波线上相邻两振动相位相同的质点间的距 离.或者说：沿着波的传播方向，两个相邻的同相 位质点间的距离。 • 频率 ：f 单位：赫兹（Hz） 波动过程中,任一给定点在1秒钟内所通过的完 整波的个数. • 波速 ：C 单位：m/s km/s 波动中,波在单位时间内所传播的距离称为波速.
C= λf 或λ=C/f
波长与波速成正比，与频率成反比。 当频率一定时，波速愈大，波长就愈长； 当波速一定时，频率愈低，波长就愈长。
§2 波的类型
1、根据质点的振动方向分类 根据波动传播时介质质点的振动方向相对于波 的传播方向的不同,可将波动分为纵波、横波、 表面波和板波等. 纵波：介质中质点的振动方向和波的传播方向平 行。用 L 表示，又称压缩波或疏密波。 当介质质点受到交变正应力作用时，质点之间 产生相应的伸缩形变，从而形成纵波。这时介质 质点疏密相间，故纵波又称为压缩波或疏密波。
2、超声波检测发展简史
利用超声波来进行无损检测始于20世纪
20年代末。1929年，前苏联人首先提出了
用超声波检测金属物体内部缺陷的建议。
并于第二次世界大战后研制成第一种穿透
式检测仪器对材料进行检测。
这种方法检测灵敏度低，应用范围小，
所以，不久这种仪器就被淘汰了。
脉冲反射法和仪器的出现，给了超声波检测新的生
新中国成立以来，超声检测从起步的后来的
快速发展，总的来说，取得了巨大的成就。建
立了一支庞大的专业队伍，应用领域几乎渗透
到所有工业部门，确立了超声检测在工业中的
重要地位。但是，与发达国家还有一定差距。
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用声速测定法评估灰口铸铁的强度和石墨含量；
用超声衰减和阻抗测定法确定材料的性能；
用超声波衍射和临界角反射法检测材料的机械 性能和表层深度；
用棱边波法、表面波法和聚焦探头法对缺陷进 行定量的研究；
5 .检测结果不直观。
声速
声波在介质中传播的速度 在同一种介质中，超声波的波形不同,其传播速
度亦各不相同，超声波的声速还取决于介质的 特性(如密度、弹性模量等)
声速
相速度
群速度
声波传播到介 质的某一选定 的相位点时， 在传播方向上 的声速
指传播声波的包络 上，具有某种特性 (如幅值最大)的点 上，声波在传播方 向上的速度。
折射
斯涅耳定律
声压反射率与透射率
超声场的特征
超声场的指向性和扩散角
超声 场及 介质 的声 参量 简介
充满超声波的空间，或在介质 中超声振动所波及的质点占据 的范围叫超声场。
描述超声场的物理量
声压 声强 声阻抗
质点振 质点振 动位移 动速度
声压
超声场中某一点在某一瞬间所具有的压 强p1，与没有超声场存在时同一点的静 态压强p0之差叫做该点的声压p
P=P1-P0
声阻 抗
超声波在介质中传播时，任一 点的声压P与该点速度振幅V 之比叫做声阻抗 g/(cm2.s)
声阻抗表示声场中介质对质点 振动的阻碍作用。在同一声压 下，介质的声阻抗愈大，质点 的振动速度就愈小。
超声检测的优点: 1.适用于金属、非金属和复合
材料的检测。
2.穿透能力强，对厚大件可进 行内部检测。
超声波检测
张东博
超声波检测(探伤)具有可探测的 厚度大、成本低、速度快、对 人体无害及对危害较大的平面 型缺陷的探测灵敏度的优点。
主要取决于操作人员的责任心，
概
工作时的精神状态和技术高低。
述
提高自己的技术水平。
(1)掌握超声探伤的基础知识 和技术。
(2)掌握与材料及其制造工艺 有关的知识。
超声波 的传播
纵波 横波 表面波 兰姆波
纵波
质点振动方向和传播
方向一致的波
纵波
质点振动方向垂直于传播方向的
横波
表面 波
质点的振动介于纵波和横波之 间，沿着固体表面传播，振幅 随深度增加而迅速衰减的波
只产生在有一定厚度的薄板内 对称型兰姆波 非对称型兰姆波
兰姆 波
若两表面质点振 动的相位相反， 中部质点以纵波 的形式振动
用多频探头法对奥氏体不锈钢厚焊缝的检测；
用超声测定材料内应力的研究，特殊波型例如 用管波模式检测管材的研究。
发展 趋势
微型计算机:能够完成数据采 集、信息处理、过程控制和记 录存储等多种功能。全电脑对 话式超声波探伤仪，可在屏幕 上同时显示回波曲线和检测数 据、存储仪器调整状态、缺陷 波形和各种操作功能。
若两表面质点 振动的相位相 同，中部质点 以横波的形式 振动
兰姆波可检测板厚及分层、裂纹 等缺陷，还可检测材料的晶粒度 和复合材料的粘合质量等
兰姆波的声速：群速度和相速度
群速度是声能 (或电磁能)变 更的速度
相速度是以声波(或 电磁波)沿行进路线 变更相位的速度
脉冲波是以群速度传播的，是多个 不同频率的谐波成分的叠加，即以 不同频率和不同振幅的声波同时入 射到板中，必然在板中激起不同相 速度的板波
超声 波探 伤的 原理
通过测量信号往返于缺陷的渡 越时间，来确定缺陷和表面间 的距离；测量回波信号的幅度 和发射换能器的位置，来确定 缺陷的大小和方位，脉冲反射 法或A扫描法。B扫描可以显示 工件内部缺陷的纵截面图形， C扫描可以显示工件内部缺陷 的横剖面图形。
超声 波检 测的 应用
超声波法适用锻件、轧制件、 焊缝和某些铸件，无论是钢铁、 有色金属和非金属，都可以采 用超声波法进行检验。
声强 I
在超声波传播的方向上，单位时 间内介质中单位截面上的声能叫做 声强，常用I表示；单位为W／cm2。
引起听觉的最弱声强I0=10-16 W／ cm2为声强标准
将某一声强I与标准声强I0之比取常 用对数得到二者相差的数量级，称 为声强级，用IL表示。声强级的单 位为BeL(贝尔)，即，IL＝lg(I／I0)。
冶金厂钢板、钢带、型材和管 材的自动轧制生产线上。
采用自适应网络对不同类型缺陷的波 形特征进行识别和分类，噪声信号超 声波检测法，超高频超声波检测法， 宽频窄脉冲超声波检测法，超声显像 法和超声频谱分析法的进展和应用， 以及新型声源的研究例如用激光来激 发和接收超声的方法和各种新型超声 波检测仪器的研究等，都是比较典型 和集中的研究方向。
连续波则以相速度传播，指持 续时间无穷的波动，而脉冲波 是指持续时间有限的波动
超声波检测中由探头发射的超 声脉冲波，所包含的频率成分 决定于激励脉冲的形状、晶片 形式和探头结构
超声 波在 介质 中的 传播 特性
超声波垂直入射到平界面上的反射和
透射
单一界面
薄层界面
超声被探工件的结构、几 何形状和状态。
超声 波检 测的 特点 与应
用
1930年 1944年 1946年
美国 英国
脉冲反射式超 声波探伤仪
50年代 60年代
工业检测领域
德国
高灵敏度和高分辨 率的超声波仪器
超声 波检 测的 特点
=c/f
工作频率为0.4—5 MHz，可达 l0～50 MHz， 高达100 MHz。
①超声波传播时，遇到界面会发 生反射；②超声波频率愈高，指 向性愈好；③超声波传播能量大， 对材料的穿透力较强。
表面缺陷的检测，超声波法比磁粉 法和渗透法的灵敏度要低；但超声 波法可以检测表面裂纹的深度。
近年来的研究表明，超声波的声速、 衰减、阻抗和散射等待性应用提供了丰 富的信息，并且成为超声波广泛应用的 条件。
3.缺陷定位准确。 4.平面型缺陷检出效率高。 5.灵敏度高，可检测内部小尺
寸缺陷。
6.检测成本低，速度快。
局限性
1 .对工件中缺陷精确定性和定 量需深入研究。
2 .对形状复杂或不规则的工件 检测困难。
3 .缺陷的位置、取向和形状对 检测结果有影响。
4 .工件材质和晶粒度对检测结 果有影响。