超声检测第4章
超声波检测设备与器材
4.1.1 超声波检测仪
脉冲式超声波检测仪
按照超声波检测仪指示的参量又可分为穿透式、共 振式、脉冲式。目前前两种已不再使用。以下均指脉 冲式检测仪。 脉冲式检测仪工作原理是仪器产生高频周期脉冲， 加在探头上产生超声波，耦合入射到工件内部。工件 内无缺陷时超声波遇到底面发生反射，在显示器上就 分别显示出来始波T和底波B；如果工件内有缺陷时， 除始波和底波外，在它们之间还出现缺陷波F，通过检 测F信号的返回时间和幅度来判断以及缺陷的位置、大 小。
4.4 试块
常见的试块
试块的分类
试块的分类
标准试块有IIW试块；CB-I、CB-II；CS-I、 CS-II、CS-III；CSK-IA、CSK-IIA、 CSK-IIIA、CSK-IVA。 对比试块有奥氏体钢对接接头对比试块；T1、 T2、T3型堆焊层对比试块；钢板横波检测 对比试块；锻件横波检测对比试块；无缝钢 管横波检测对比试块等，P119
双晶探头
两块压电晶片装在 一个探头架上，一发一收， 中间有隔声层，晶片下有 延迟块，使声波延迟一会 再进入工件，这样可检测 近表面缺陷。两晶片声场 重叠区域灵敏度最高，通 常为菱形。
常见的双晶探头
其他双晶探头
4.2.5 探头型号
晶片材料代号
晶片种类代号
型号举例
4.3 耦合剂
超声波探头与被测物体接触时，两者之间存在一 层空气薄层，空气将引起三个界面间强烈的放射波， 造成干扰，并造成很大的衰减。为此，必须将接触面 之间的空气排挤掉，使超声波能顺利地入射到被测物 体内部。所以要用到一种成为耦合剂的液体，使之充 满接触面空间，起到传递超声波的作用。常用的耦合 剂有水、机油、甘油、化学浆糊等。
4.2.1 压电效应和压电材料
压电晶片施加交变电压时在厚度方向上做受 迫振动，就会产生纵波，这种晶片成为x切割 晶片； 压电晶片施加交变电压时在垂直厚度的方向 上做受迫振动，就会产生横波，这种晶片成为 y切割晶片；可以制作接触式横波探头，但是 由于压电效应较弱，故不常用。常用的横波探 头是纵波倾斜入射，产生波形变换而实现的。
各功能块的主要作用
5.电源和显示电路：供电和显示图形。
仪器工作流程
仪器各按钮的作用
仪器各按钮的作用
模拟仪器的主要问题
不能记忆显示，不能存储波形； 没有运算功能； 精度差，各项性能指标无法提高；
4.1.3 数字式仪器的特点
数字式仪器实物
4.1.4 仪器的维护保养
严格按说明书操作 避免强力震动和摔碰等 尽量避免靠近强磁场、灰尘多、温度过高过低的场合 室外工作时防止雨、雪、油等进入机器内部 点按按键或转旋钮时要轻 仪器每次用完要擦拭干净，放置到干燥处 如潮湿季节长期不用时，要定期接通电源开机，以去除潮气 出现故障，立即关闭电源，请专业维修人员修理，切忌私自拆 卸。
压电陶瓷的主要性能
4.2.3 探头结构
直探头
1接头 2外壳 3阻尼块 4电缆线 5压电晶片 6保护膜
4.2.3 探头结构
斜探头
1吸声材料 2斜楔 3阻尼块 4外壳 5电缆线 6压电晶片
探头实物
4.2.4 探头种类
1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 接触式纵波直探头 接触式斜探头 双晶探头 接触式聚焦探头 水浸平探头和聚焦探头 高温探头 其他如电磁超声探头激光超声探头等
4.5 仪器、探头的性能的测试
仪器主要测试4个性能指标：垂直线性、水 平线性、动态范围、衰减器精度。 探头主要测试6个性能指标：频响、距离幅 度特性、斜探头入射点和前沿、K值、声束 宽度和轴线偏斜、双峰
4.5 仪器、探头的性能的测试
仪器和探头组合性能主要测试4个指标： 1.灵敏度余量-分直探头和斜探头 2.盲区和始脉冲宽度-盲区试块，能清晰显示平 底孔独立回波的最小距离就是盲区。 3.远场分辨力-分直探头和斜探头。 4.信噪比-以200mm处的Φ1平底孔回波与噪 声回波之间的分贝差表示信噪比的大小。
4.2.2 压电材料的性能参数
1.压电应变常数d33 ：表示在压电晶片上施加 单位电压时产生的应变的大小，用来衡量压电 晶体材料的发射性能。d33越大，发射灵敏度越 高。 2.压电电压常数g33：表示在压电晶片上施加单 位应力产生的电压的大小。 3.介电常数ε：一般超声波检测频率较高，所以 需要晶片的ε要小一些。
各功能块的主要作用
4.接收电路：接收探头将缺陷或底面反射回来超声波
转换为相应频率的电脉冲信号，并进行检波、放大， 然后加到示波管的垂直偏转板上，在时基线上就形 成了始波、缺陷波或底波的回波信号。 因为晶片产生的电压通常只有几十至几百毫伏，所 以放大器需要105的放大能力，换算成对数就是约 100分贝。 它直接影响仪器的垂直线性、动态范围、灵敏度和 分辨力等技术指标。
4.2.2 压电材料的性能参数
4.机电耦合系数K：表示压电材料机械能（声能）与 电能之间的转换效率。K值越大，灵敏度越大。 5.机械品质因子θm：表示压电晶片在谐振时储存的机 械能与消耗的能量之比。 θm越大表示损耗越小，脉冲 宽度就大，分辨力低。 6.频率常数N：压电晶片在高频脉冲下共振的条件是 t=CL/2f0 所以N=t∙f0 =CL/2为常数，称为频率常数。 7. 居里温度T：压电材料的压电效应只在一定的温度下 产生，超过一定的温度，压电效应就会消失，这个温 度就称为居里温度。如石英T=570℃
各功能块的主要作用
盲区与始脉冲宽度 1）单晶片探头以脉冲反射方式检测时，发射脉冲在激 励探头的同时也直接进入到接收电路，在显示屏上 就形成始波，始波的宽度成为始脉冲宽度。 2）由于发射脉冲电压很高，引发放大器的阻塞现象， 所以在靠近始波的一段时间范围内，缺陷的反射回 波不能被发现。这段时间对应到工件上从入射面到 进入工件的深度范围就称为盲区。 二者的区别！
A型脉冲检测仪原理示意
A型和B、C型的比较
4.1.2 模拟式. 同步电路：以给定频率产生周期性同步脉冲 信号，按同一时间协调控制整机工作。一方面 出发发射电路产生激励电脉冲加载探头上产生 脉冲超声波；应一方面控制时基电路产生锯齿 波加到示波管水平偏转板上使光电从左向右移 动形成扫描线。 2. 时基电路：受同步电路控制，产生随时间变 化的锯齿波信号加到示波管水平偏转板上形成 扫描线（时基线）
试块的维护和使用
1.试块应编号，分类放置，以防混淆 2.使用和搬运中注意保护，防止碰伤 3.及时清除反射体内的油污和锈蚀 4.防止试块变形，平面试块应尽可能立放 5.停放时间过久的试块要涂覆防锈剂
4.5 仪器、探头的性能
仪器的主要性能 1.垂直线性-回波高度与输入电压的比例关系，影响缺陷定量。 2.水平线性-时基线长度与实际探测距离之间的比例关系，影响缺 陷定位. 3. 盲区-也称是脉冲宽度，影响近表面的可探测距离和远场分辨力。 4. 衰减器精度-反映读数和信号幅度之间的对应关系，影响定量 5. 动态范围-某反射波从饱和到消失所需的衰减量dB值。
各功能块的主要作用
3. 发射电路：受同步电路控制，产生周期性激励脉冲 信号 (100~400V) 加到探头上发出脉冲超声波。 发射电路分为调谐式和非调谐式两种（P88），前者 为加阻尼的LC振荡器，特点是频带窄（宽脉冲），发 射能量强；后者为RC振荡器，频带宽（窄脉冲）适合 不同频带范围的探头，目前常用的超声检测以多采用 非调谐式。 注意：频带越宽，发射脉冲越窄，分辨力也就越好， 但发射能量（或者说穿透能力）相应差一些。
4.2 探头
4.2.1 4.2.2 4.2.3 4.2.4 4.2.5 压电效应和压电材料 压电材料的主要性能 探头结构 探头种类 探头型号
4.2.1 压电效应和压电材料
压电效应：某些晶体材料在交变应力作用下， 产生交变电场的效应成为正压电效应；接收 超声波。 反之，在交变电场的作用下，晶体材料产生伸 缩变形的效应称为逆压电效应；发射超声波。 压电材料：具有压电效应的材料成为压电材料， 分为单晶（石英、硫酸锂等）多晶（锆钛酸 铅PZT等，又称为压电陶瓷）。
4.5 仪器、探头的性能
探头的主要性能 1.频率响应 2.相对灵敏度 3.距离幅度特性 4.声束扩散特性 5.声轴偏斜角和双峰等 6.斜探头的入射点和K值
4.5 仪器、探头的性能
仪器和探头的组合性能 1.灵敏度-表征检测系统发现最小缺陷的能力 2.分辨力-分为纵向和横向分辨力 3.信噪比-有用的最小缺陷信号和最大噪声信号 之比。 4.频率-仪器和探头组合后发射的超声波频率与 探头的标称频率有一定的差值，此差值的大 小直接影响缺陷定量。
ASME 第V卷《无损检测》
ASME 2010 第V卷《无损检测》新内容美国机械工程师学会（ASME）于2010年7月1日发布的最新版ASME第V卷《无损检测》，增添的新内容大多是围绕焊缝超声检测（UT）展开的，可见UT方法中隐含着大量鲜活的科技新信息新技能，无一不与当今高速发展的计算机技术息息相关。
充分熟悉新版新内容，熟练掌握新技能新要求，为承压设备制造质量提供安全可靠和高效的检测数据，是当今无损检测人员与时俱进，接受时代挑战的重要使命。
以下先介绍新版ASME有关承压设备无损检测的一般新内容，而后重点介绍有关超声检测新技术的新规定新要求。
1 一般要求（第一章）检测结果评定（T-180）指出：ASME第V卷中各种无损检测方法所提供的验收标准，应符合相关卷的要求，并优先采用相关卷的规定。
2 焊缝超声检测（第四章）2.1 概述（T-420）指出：本章“焊缝超声检测方法”要求应与第V卷第一章“一般要求”并驾齐驱，这是指以下四方面的内容：（1）粗晶焊缝UT的特殊要求，按T-451。
（2）计算机成像技术（简称CITs）的特殊要求，按T-452。
（3）TOFD（超声衍射时差）技术，按本章强制性附录Ⅲ。
（4）相控阵手工光栅式扫查技术，按本章强制性附录Ⅳ。
2.2 试块曲率（T-434.1.7）有三点要求：（1）工件直径D＞500mm时，可用平面状基本校验试块。
（2）工件直径D≤500mm时，应使用曲面试块。
一个曲面试块可用于检测0.9-1.5倍直径的范围。
例如，D = 200mm的曲面试块，可用于校验D=180-300mm的曲面范围。
D=24-500mm的曲面范围，则需6种曲面试块（见图1）。
（3）管子校验试块：检测管焊缝时，基本校验试块的结构和反射体应按图2；曲率要求与上述（2）同。
试块尺寸与反射体位置应适合于所用斜探头校验。
500375250125125250375500333200120724326233967108180300500工件曲面直径/ mm试块曲面直径/ m mAM NA ：基本校验试块M ：0.9 倍限值线N ：1.5 倍限值线图1 试块-工件曲面比限值弧长标称壁厚T堆焊层（如有则加）﹡线槽离试块边缘或线槽与线槽间距不得小于壁厚T 或25mm （取两者中较大值）。
超声波检测-第4章讲义ppt课件.ppt
2024/10/10
数字超声在友联
13
在 日 常 生 活 中，随 处都可 以看到 浪费粮 食的现 象。也 许你并 未意识 到自己 在浪费 ，也许 你认为 浪费这 一点点 算不了 什么
模拟仪主要组成部分的作用
➢ 扫描电路P88： ➢ 组成：扫描闸门发生器、锯齿波发生器、锯齿波
放大器 ➢ 扫描电路又称时基电路，用来产生锯齿波电压，
模拟仪主要组成部分的作用
➢接收电路
由于接收的电信号非常微弱，通常只有数百微 伏到数伏，而示波管全调制所需电压要几百伏， 所以接收电路必须具有约105的放大能力。
接收电路的性能对探伤仪性能影响极大，它直 接影响到探伤仪的垂直线性、动态范围伤灵敏 度、分辨力等重要技术指标。一般把放大器的 电压放大倍数用分贝来表示。
加在示波管水平偏转板上，使示波管荧光屏上的 光点沿水平方向作等速移动，产生一条水平扫描 时基线。 ➢ 探伤仪面板上的深度粗调、微调、扫描延迟旋钮 都是扫描电路的控制旋钮。探伤时，应根据被探 工件的探测深度范围选择适当的深度档级．并配 合微调旋钮调整，使刻度板水平轴上每一格代表 一定的距离。
2024/10/10
➢ 随着新的计算机技术的应用，还将时间轴上的不 同深度的信号幅值全部采集下来，用亮度（颜色） 显示信号幅度。
2024/10/10
数字超声在友联
8
在 日 常 生 活 中，随 处都可 以看到 浪费粮 食的现 象。也 许你并 未意识 到自己 在浪费 ，也许 你认为 浪费这 一点点 算不了 什么
C型显示
➢ 一种图像显示，横坐标和纵坐标都代表探头的扫 查轨迹（探头在工件表面的位置），用亮度（颜 色）来表面信号幅度。可以显示工件内部缺陷平 面图像，但不能显示缺陷的深度。（图4-5）
超声检测知到章节答案智慧树2023年兰州石化职业技术大学
超声检测知到章节测试答案智慧树2023年最新兰州石化职业技术大学第一章测试1.超声波检测法不能用于混凝土结构材料 ( )参考答案:错2.在特种设备行业中，超声检测通常指（）。
参考答案:材料厚度测量;宏观缺陷测量3.利用超声波来对固体内部进行无损检测，始于（）。
参考答案:20世纪20年代末4.频率低于20Hz的机械波称为次声波。
（）参考答案:对5.对于钢等金属材料的检测。
常用频率为15~20MHz的超声波（）参考答案:错第二章测试1.当材料确定时，波长与波速成正比，与频率成反比。
（）参考答案:对2.固体介质中既可以传播纵波，又可以传播横波。
（）参考答案:对3.频谱特征量主要有（）。
参考答案:中心频率;峰值频率;频带宽度4.两束频率相同但行进方向相反的声波的叠加可形成驻波。
（）参考答案:对5.根据惠更斯-菲涅耳原理，任一点波的振动，可视为（）。
参考答案:到达该点的所有次波干涉的结果6.在同一种固体材料中，横波的声速比纵波的声速（）。
参考答案:慢7.液体和气体介质中只能传播（）。
参考答案:纵波8.下列材料中声速最低的是（）。
参考答案:空气9.在水中不仅能传播纵波，也能传播横波（）参考答案:错第三章测试1.波长越短,近场长度越短,晶片直径越大,近场长度也越长。
（）参考答案:错2.A型显示探伤仪，利用D.G.S曲线板是不能直观显示缺陷的当量大小和缺陷深度的（）参考答案:对3.声源面积不变时,超声波频率越高,超声场的近场长度越短（）参考答案:错4.在第二介质中横波折射角达到90°时,在第一介质中的纵波入射角度称为第二临界角（）参考答案:对5.超声波探头的半扩散角近似与晶片直径成反比,与波长成正比（）参考答案:对6.超声波声场的近场长度愈短，声束指向性愈好（）参考答案:错7.如果超声波频率增加，则一定直径晶片的声束扩散角将（）参考答案:减少8.在水/钢界面上，水中入射角为7°，在钢中主要存在的振动波型是（）参考答案:纵波、横波同时存在第四章测试1.超声检测仪按照其指示的参量可以分为（）。
EN10160--德国超声检验规程
Ultrasonic testing of steel flat products of thickness equal or greater than 6 mm (reflection method) 厚度等于或大于6毫米的钢板产品超声检验规程(反射法)DIN EN 10160: 1999Contents目录Foreword 前言 (1)1 Scope 第一章适用范围 (2)2 Normative references 第二章相关标准 (2)3 Terms and definitions 第三章术语和定义 (3)4 Principle 第四章检测原理 (4)5 Personnel 第五章探伤人员资格 (4)6 Apparatus 第六章仪器 (4)7 Coupling conditions - Surface condition of the flat product 第七章耦合状态——钢板表面条件68 Scanning plan 第八章扫描方案 (7)9 Procedure 第九章程序 (7)10 Acceptance criteria 第十章接受标准 (10)在订购协议框架内，（供应商）可提供不同质量等级的钢板/或棱边产品。
(10)11 Test report 第十一章检验报告 (10)Annex A (12)图一、代表性用语示意图 (13)Foreword 前言This European Standard has been prepared by Technical Committee ECISS/TC 1 "Steel Physic-chemical and non-destructive testing", the secretariat of which is held by AFNOR.本欧洲标准由ECISS/TC 1*)“钢材理化和非破坏性试验”技术协会起草，该技术协会的秘书由法国标准化协会(AFNOR)派遣。
超声检测技术课程设计
超声检测技术课程设计一、课程目标知识目标：1. 理解超声检测技术的基本原理，掌握超声波在介质中的传播特性。
2. 学习并掌握超声检测设备的使用方法，了解不同类型超声探伤仪的功能及操作流程。
3. 掌握超声检测技术在工业领域的应用，如焊缝检测、材料缺陷检测等。
技能目标：1. 能够正确操作超声检测设备，进行基本的超声波探伤实验。
2. 能够根据超声检测图像判断材料的缺陷类型及位置，并提出相应的解决措施。
3. 能够分析超声检测数据，撰写检测报告，为工程实践提供技术支持。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对超声检测技术及其应用的兴趣，激发学生探索科学技术的热情。
2. 增强学生的团队合作意识，培养学生严谨、细致、负责的工作态度。
3. 引导学生关注超声检测技术在工程领域的实际应用，认识到科学技术对社会发展的推动作用。
分析课程性质、学生特点和教学要求，本课程旨在帮助学生掌握超声检测技术的基本知识和操作技能，将理论教学与实践操作相结合，提高学生的实际应用能力。
通过课程学习，使学生能够运用超声检测技术解决实际问题，为我国工业发展贡献力量。
课程目标分解为具体的学习成果，以便后续的教学设计和评估。
二、教学内容1. 超声检测技术基本原理：讲解超声波的产生、传播、接收及信号处理等基本过程，关联教材第一章内容。
2. 超声检测设备与器材：介绍超声探伤仪、探头、耦合剂等设备与器材的选用和使用方法，对应教材第二章。
3. 超声检测技术在工业领域的应用：分析焊缝检测、材料缺陷检测等实际案例，结合教材第三章内容。
4. 超声检测操作技能：教授超声检测设备的操作流程、探伤技巧及数据分析方法，涵盖教材第四章内容。
5. 检测报告撰写：指导学生根据检测结果撰写报告，包括检测方法、结果分析和结论等，关联教材第五章内容。
6. 实践教学：安排学生进行超声检测实验，巩固理论知识，提高实际操作能力，对应教材第六章。
本教学内容根据课程目标制定，确保教学内容的科学性和系统性。
超声检测书后温习题答案
第七章三、问答题焊缝中常见缺陷有哪几种?各是怎样形成的?焊缝超声波探伤中，为什么常采用横波探伤?横波探伤焊缝时，选择探头K值应依据哪些原则?焊缝探伤时，斜探头的基本扫查方式有哪些，各有什么主要作用?焊缝探伤中，如何测定缺陷在焊缝中的位置?焊缝探伤中，测定缺陷指示长度的方法有哪几种?各适用于什么情况?试简要说明焊缝中常见缺陷回波的特点。
焊缝探伤中，常见的伪缺陷波有哪几种?为什么测定探头的K值必须在2N以外进行?焊缝探伤中，如何选择探头的频率、晶片尺寸和耦合剂?试说明堆焊层中常见缺陷、晶体结构特点和常用探伤方法。
试说明奥氏体不锈钢焊缝的组织特点、探伤困难所在和目前所采用的探伤方法。
问答题参考答案答：焊缝中常见的缺陷有气孔、夹渣、未焊透、未熔合和裂纹等。
1）气孔是在焊接过程中焊接熔池高温时吸收过量气体或冶金反应产生的气体，在冷却凝固之前来不及逸出而残留在焊缝金属内所形成的空穴。
形成的主要原因是焊条或焊剂在焊前未烘干，焊件表面污物清理不干净等。
2）未焊透是指焊接接头根部母材未完全熔透的现象。
产生的主要原因是焊接电流过小，运条速度太快或焊接规范不当等。
3）未熔合指填充金属与母材或填充金属与填充金属之间没有熔合在一起。
产生未熔合的主要原因是坡口不干净，运条速度太快，焊接电流太小，焊条角度不当等。
4）夹渣：指焊后残留在焊缝金属内的熔渣或非金属夹杂物。
产生夹渣的主要原因是焊接电流过小，焊接速度过快，清理不干净，致使熔渣或非金属夹杂物来不及浮起而形成的。
5）裂纹：指在焊接进程中或焊后，在焊缝或母材的热影响区局部破裂的裂缝。
裂纹按成因可分为热裂纹、冷裂纹和再热裂纹。
热裂纹是由于焊接工艺不妥在施焊时产生的；冷裂纹是由于焊接应力过大，焊条焊剂中含氢量太高或焊件刚性不同过大造成的，常在焊件冷却到必然温度后才产生，因此又称延迟裂纹；再热裂纹一般是焊件在焊后再次加热(消除应力热处置或其它加热进程)而产生的裂纹。
答：焊缝中的气孔、夹渣是立体型缺陷，危害性较小。
超声检测钛饼课程设计
超声检测钛饼课程设计一、课程目标知识目标：1. 理解超声检测的基本原理，掌握其在钛饼检测中的应用；2. 学会使用超声检测设备，对钛饼进行非破坏性检测；3. 掌握分析超声检测数据，判断钛饼内部缺陷的方法。
技能目标：1. 能够操作超声检测设备，进行钛饼的检测；2. 能够正确处理超声检测数据，准确判断钛饼的内部缺陷；3. 能够运用所学知识解决实际检测中遇到的问题。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对超声检测技术的兴趣，激发其探索科学技术的热情；2. 增强学生的团队合作意识，培养其在实践中解决问题的能力；3. 培养学生严谨、求实的科学态度，提高其质量意识和责任感。
本课程针对高年级学生，结合学科特点，注重理论与实践相结合，提高学生的实际操作能力。
课程目标具体、可衡量，旨在使学生掌握超声检测技术，为未来从事相关领域工作奠定基础。
在教学过程中，教师需关注学生的个体差异，因材施教，确保课程目标的实现。
通过本课程的学习，学生将具备一定的超声检测技能，为我国超声检测领域的发展贡献力量。
二、教学内容1. 超声检测原理：讲解超声波在材料中的传播特性，重点分析超声检测的反射、折射和衰减等现象。
- 教材章节：第二章 超声波基础知识- 内容：超声波传播原理、超声场特性、超声检测方法。
2. 超声检测设备与操作：介绍超声检测设备的组成、功能及操作流程，使学生掌握设备的使用方法。
- 教材章节：第三章 超声检测设备与仪器- 内容：超声检测设备结构、功能、操作步骤。
3. 钛饼检测方法：分析钛饼的特点，讲解超声检测在钛饼中的应用，教授不同类型缺陷的识别方法。
- 教材章节：第四章 钛合金超声检测- 内容：钛饼检测方法、缺陷类型、超声检测参数设置。
4. 数据分析与处理：介绍超声检测数据的处理方法，教授如何判断钛饼内部缺陷。
- 教材章节：第五章 超声检测数据处理- 内容：数据采集、处理、分析，缺陷判断方法。
5. 实践操作：组织学生进行超声检测实验，巩固所学知识，提高实际操作能力。
第4章 超声波探伤设备简介
第4章超声波探伤设备简介超声波探伤仪是利用超声波反射或透射原理检查工件缺陷的电子设备。
它的作用是产生电振荡并加于探头晶片，激励晶片发射超声波；同时将探头接收回来的电信号进行放大，通过一定的形式显示出来，从而得到被探工件内部有无缺陷及缺陷的位置和大小等信息。
超声波探伤仪的种类很多，分类的方法各不相同，若按缺陷的显示方式主要可分为以下两种：(一) A型显示通常所说的超声波探伤仪，就是指A型显示的脉冲反射式探伤仪。
它是以水平基线（X轴）表示距离和时间，用垂直于基线的偏转（Y轴）表示幅度的一种信号显示方式。
对同一种均匀介质而言，由于超声波传播时间与缺陷的埋藏深度成正比，因此，可以根据缺陷回波在荧光屏水平线上的位置确定缺陷的深度，用回波幅度的高低来衡量缺陷的大小。
（二）B型显示这是一种能够显示被检工件的横截面的图像，指示反射体的大致尺寸及其相对位置的超声信息显示方法,如图4-1 B型扫描示意图。
这种显示方法是将荧光屏上横坐标代表探头移动距离，纵坐标代表声波传播时间（或距离），基线随探头的移动和回波时间而变化，可直观了解探头移动下方横断面的缺陷分布和离探测面的深度，获得在探头扫查方向的断面图。
图4-1 B型扫描示意图1—探头；2—试件；3—缺陷；4—表面反射；5—底面反射；6—缺陷反射；7 -示波屏4.1 常用超声波探伤仪上海目前具有420公里的投入使用线路里程，但是目前上海地铁运营公司工务分公司只负责1～4号线四条线路的探伤检测工作，共148.53公里，只占上海地铁总里程的35%，其他的线路目前都委托外单位负责探伤检测，所以目前拥有的探伤设备数量不多，但是今后新线的陆续开通，外单位负责线路的接管，地铁工务负责的探伤里程会快速增加，对于钢轨探伤工作量增加的这种预期压力，上海地铁工务放弃增加设备和人员的做法，探讨研究使用大型钢轨探伤车，改变探伤模式，在不大幅增加设备和人员的情况下，提高探伤效率，以满足将来日常的对钢轨探伤检测要求。
《超声检测设备》
图4-6 发射电路 原理
.
4) 接收电路
超声检测检测设备与器材 第四章
接收电路由衰减器、射频放大器、检波器和视频放
另一个时基线调节功能是调节屏幕上显示的时间范 围的起点，也就是时基电路触发的延迟时间，称为延 迟。延迟由延迟电路实现，延迟电路的作用就是将同 步信号延迟一段时间后再去触发扫描电路，使扫描延 迟一段时间再开始。
.
超声检测检测设备与器材 第四章
3) 发射电路 发射电路是一个电脉冲信号发生器，可以产生几百 伏至几千伏的高压电脉冲，施加到压电晶片上产生脉 冲超声波。
3) 指示脉冲波的幅度和运行时间，称为脉冲检测仪。
通过探头向工件发射电脉冲，激励探头发射脉冲超声
波，并接收从工件中反射回来的脉冲信号，通过检测
信号的返回时间和幅度判断是否存在缺陷和缺陷的大
小等情况。
.
超声检测检测设备与器材 第四章
(2) 按反射体显示方式进行分类
1) A型显示 探头将接收到的反射体的反射波信号以波形 形式在显示屏上显示出来。 显示屏的横坐标代表反射波的传播时间(或距 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，由反射波的幅度可估算缺 陷当量尺寸大小。
一秒钟内发射同步脉冲的次数称为重复频率。同步脉冲 的重复频率决定了超声检测仪的发射脉冲重复频率，即决定了 每秒钟向被检工件内发射超声脉冲的次数。
选择重复频率对自动化检测很重要。自动化检测需要有高重 复频率以保证不漏检，从而实现高速扫查。但高重复频率使两 次脉冲间隔时间变短，有可能使未充分衰减的多次反射进入下 一周期，形成所谓的“幻象波”. ，造成缺陷误判。
超声波检测理论基础
2024/4/15 超声波检测理论基础
第12页
机械波主要物理量
4、周期T：声波向前传输一个波长距离时所需 时间；
5、角频率ω： 其中频率和周期是由波源决定，声速与传声介
质特征和波型相关。
T 1 2π λ f ωc
2024/4/15 超声波检测理论基础
第13页
2.2 波类型
2.2.1按波型分类 1、纵波L：介质中质点振动方向和波传输方向
2.5.1 声压P：当介质中有超声波传输时，因为介质 质点振动，使介质中压强交替改变。超声场中某一 点在某一瞬时所含有压强p1与没有超声波存在时同 一点静态压强P0之差称为该点声压，用p表示,单位 为帕，Pa，
2024/4/15 超声波检测理论基础
p p1 p0 (Pa)
第31页
2.5 超声场特征值
（1）当δ=nλ（n为正数）时，A=A1+A2， （2）当δ=(2n+1)λ/2时，A=∣A1-A2∣.
2024/4/15 超声波检测理论基础
第23页
2.3.2 波绕射
1.惠更斯-菲涅尔原理
2.波绕射（衍射） TOFD成为可能 绕射能使超声波在介质中顺利传输 绕射使小缺点回波幅度显著下降，造成漏检 超声检测灵敏度约为λ/2
2024/4/15 超声波检测理论基础
第6页
1.2.4超声检测优点和不足
1、优点 适合用于金属、非金属和复合材料等各种材料
无损检测
穿透力强，多较大厚度工件内部缺点进行检测
缺点定位较准确
面积型缺点检出率高
灵敏度高
检测成本低、速度快、设备轻便、使用方便， 对人和环境无害
2024/4/15 超声波检测理论基础
第8页
第二章 超声检测物理基础