超声波探伤仪器试块分析PPT课件
3.3超声波探伤用仪器、探头和试块
3.3.1超声波探伤仪 ultruasonic flaw detector
2020/11/15
1
主动型超声波检测仪器
2020/11/15
2
被动型超声波检测仪器
2020/11/15
3
3.3.1.1仪器的种类
1.按缺陷的显示方式 分类
1） A型显示(A-scope)
软保护膜：零点几毫米厚的可更换塑料， 用于表面粗糙的工件。
斜楔：波型转换，使被探工件中只存在折 射横波。一般用有机玻璃做成。斜楔的纵波 速度必须小于工件中的纵波速度。
2020/11/15
14
3）阻尼块(damping block)
使共振的晶片尽快停下来，利 于形成窄脉冲，提高分辨力，并吸 收晶片背面发出的杂波，另外还起 到支撑晶片的作用。
IIW试块是 国际焊接学 会标准试块， 也称荷兰试 块和船形试 块。尺寸如 图所示。
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23
用途
1.调整纵波探测范围和扫描速度； 2.测仪器的水平线形、垂直线形和动态范围； 3.厕直探头和仪器的分辨力； 4.测直探头和仪器组合后的穿透能力； 5.测直探头和仪器的盲区； 6.测斜探头的入射点； 7.测斜探头的入射角； 8.测斜探头和仪器的灵敏度余量； 9.调整横波探测范围和扫描速度。
如2.5B20Z,5P6*6K3,5T20FG10Z
2020/11/15
21
3.3.2试块（test block）
按一定作用设计制作的具有简单几何形状人 工反射体的试样，称为试块。
试块按来历分： 标准试块和参考试块；
按试块上人工反射体分： 平底孔试块 横孔试块 槽形试块
2020/11/15
22
3.3.2.1 IIW试块
示波屏上纵坐 标代表反射波的波 幅，横坐标代表超 声波传播的距离或 时间，根据缺陷波 的波高和水平刻度 来进行缺陷的定量 和定位。
2020/11/15
4
2）B型显示(B-scope)
示波屏上横坐 标代表探头移 动距离，纵坐 标代表超声波 传播距离或时 间。整个示波 屏上可显示入 射平面内的缺 陷断面形状。
压电晶片的振动频率即为探头的工作频率， 晶片在共振条件下工作：
t＝λ/2 t为晶片厚度。
2020/11/15
12
压电材料：
Crystal
单晶材料、多 晶材料(压电 陶瓷)
居里温度。
2020/11/15
13
2）保护膜、斜楔(protective cover, wedge)
硬保护膜：由氧化铝、蓝宝石或碳化硼制 成，用于表面较平滑的试件。
26
3.3.2.2 CSK-ⅠA试块
CSK-ⅠA试块是我 国锅炉和钢制压 力容器对接焊缝 超声波探伤 JB1152－81标准 规定的标准和试 块，是在IIW试块 基础上改进后得 到的。
2020/11/15
27
利用CSK-IA试块进行仪器和探头性能的测试
1.仪器水平线性 (linearity of time base) 仪器水平线性是指仪器示波屏上时基线
2020/11/15
24
3.3.2.2半圆试块
半圆试块是目前 广泛应用的一种 试块，其结构如 图所示。
2020/11/15
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用途
1.调整横波探测范围和扫描速度； 2.调整纵波探测范围和扫描速度； 3.测仪器的水平线形、垂直线形和动态范围； 4.测斜探头的入射点； 5.调整灵敏度；
2020/11/15
显示的水平刻度值与实际声程之间成正比的 程度，或者是示波屏上多次底波等距离的程 度。
仪器水平线性的好坏影响缺陷定位。
2020/11/15
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2.探头种类
1)纵波直探头(normal probe) 主要用于探测与探测面
（test surface）平行的 平面型或立体型缺陷，如 板材、锻件等。
2020/11/15
16
2）斜探头（angle probe）
斜探头按入射角可分为 纵波斜探头（longitudinal wave probe） 横波斜探头（shear wave probe） 表面波斜探头（surface wave probe）
2020/11/15
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4）聚焦探头（focusing type prob）
聚焦探头有直探头和声 透镜组成，分为点聚焦 和线聚焦。点聚焦声透 镜为球面，线聚焦则为 柱面。焦距F与声透镜 曲率半径r之间存在以 下关系： F＝c1r/(c1－c2)
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20
3.探头的型号 频率 晶片材料 晶片尺寸 探头种类 特征
2020/11/15
5
3）C型显示(C-scope)
示波屏显示工 件中缺陷的水 平投影情况， 不能显示缺陷 的深度位置。 用于定性测试。
2020/11/15
6
2.按声波特征分
1）脉冲波 周期性的发射和接受超声脉冲信号。
2020/11/15
7
2）连续波
连续的发射和 接收频率和振 幅都不变的超 声信号。
2020/11/151）单通道 由一个或一对探头单独工作
（2）多通道 由多个或多对探头交替工作
目前实际超声波探伤常用的是 A型脉冲式单通道超声波探伤仪。
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3.3.1.2 A型脉冲超声波探伤仪器工作原理
同步电路 发射电路 接受放大电路 时基电路（扫描电路） 显示电路 电源电路
2020/11/15
10
3.3.1.3.超声波探头(probe, transducer)
1.探头的基本结构 和各部分的作 用
超声探头是 由压电晶片、 楔块、阻尼块、 接头等组成。
2020/11/15
11
1)压电晶片(crystal)
当高频电脉冲激励压电晶片时，发生逆压 电效应，将电能转化为声能，发射超声波；当 探头接收超声波时，发生正压电效应，将声能 转化为电能。正压电效应和逆压电效应统称压 电效应(piezoelectric effect) 。探头也被称为换 能器。
2020/11/15
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横波斜探头 主要用于探测与探 测面垂直或成一定 角度的缺陷，如焊 缝探伤、气轮机叶 轮探伤等。 直探头和斜楔组成。
2020/11/15
18
3）双晶探头
双晶探头有两块压电晶 片。根据入射角不同， 又可分为双晶纵波探头 和双晶横波探头。双晶 探头的优点： 1.灵敏度高； 2.杂波少盲区小； 3.近场区长度小； 4.探测范围可调。 主陷要。用于探伤近表面缺
3.3.1超声波探伤仪 ultruasonic flaw detector
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1
主动型超声波检测仪器
2020/11/15
2
被动型超声波检测仪器
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3.3.1.1仪器的种类
1.按缺陷的显示方式 分类
1） A型显示(A-scope)
软保护膜：零点几毫米厚的可更换塑料， 用于表面粗糙的工件。
斜楔：波型转换，使被探工件中只存在折 射横波。一般用有机玻璃做成。斜楔的纵波 速度必须小于工件中的纵波速度。
2020/11/15
14
3）阻尼块(damping block)
使共振的晶片尽快停下来，利 于形成窄脉冲，提高分辨力，并吸 收晶片背面发出的杂波，另外还起 到支撑晶片的作用。
IIW试块是 国际焊接学 会标准试块， 也称荷兰试 块和船形试 块。尺寸如 图所示。
2020/11/15
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用途
1.调整纵波探测范围和扫描速度； 2.测仪器的水平线形、垂直线形和动态范围； 3.厕直探头和仪器的分辨力； 4.测直探头和仪器组合后的穿透能力； 5.测直探头和仪器的盲区； 6.测斜探头的入射点； 7.测斜探头的入射角； 8.测斜探头和仪器的灵敏度余量； 9.调整横波探测范围和扫描速度。
如2.5B20Z,5P6*6K3,5T20FG10Z
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3.3.2试块（test block）
按一定作用设计制作的具有简单几何形状人 工反射体的试样，称为试块。
试块按来历分： 标准试块和参考试块；
按试块上人工反射体分： 平底孔试块 横孔试块 槽形试块
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3.3.2.1 IIW试块
示波屏上纵坐 标代表反射波的波 幅，横坐标代表超 声波传播的距离或 时间，根据缺陷波 的波高和水平刻度 来进行缺陷的定量 和定位。
2020/11/15
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2）B型显示(B-scope)
示波屏上横坐 标代表探头移 动距离，纵坐 标代表超声波 传播距离或时 间。整个示波 屏上可显示入 射平面内的缺 陷断面形状。
压电晶片的振动频率即为探头的工作频率， 晶片在共振条件下工作：
t＝λ/2 t为晶片厚度。
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压电材料：
Crystal
单晶材料、多 晶材料(压电 陶瓷)
居里温度。
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2）保护膜、斜楔(protective cover, wedge)
硬保护膜：由氧化铝、蓝宝石或碳化硼制 成，用于表面较平滑的试件。
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3.3.2.2 CSK-ⅠA试块
CSK-ⅠA试块是我 国锅炉和钢制压 力容器对接焊缝 超声波探伤 JB1152－81标准 规定的标准和试 块，是在IIW试块 基础上改进后得 到的。
2020/11/15
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利用CSK-IA试块进行仪器和探头性能的测试
1.仪器水平线性 (linearity of time base) 仪器水平线性是指仪器示波屏上时基线
2020/11/15
24
3.3.2.2半圆试块
半圆试块是目前 广泛应用的一种 试块，其结构如 图所示。
2020/11/15
25
用途
1.调整横波探测范围和扫描速度； 2.调整纵波探测范围和扫描速度； 3.测仪器的水平线形、垂直线形和动态范围； 4.测斜探头的入射点； 5.调整灵敏度；
2020/11/15
显示的水平刻度值与实际声程之间成正比的 程度，或者是示波屏上多次底波等距离的程 度。
仪器水平线性的好坏影响缺陷定位。
2020/11/15
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2.探头种类
1)纵波直探头(normal probe) 主要用于探测与探测面
（test surface）平行的 平面型或立体型缺陷，如 板材、锻件等。
2020/11/15
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2）斜探头（angle probe）
斜探头按入射角可分为 纵波斜探头（longitudinal wave probe） 横波斜探头（shear wave probe） 表面波斜探头（surface wave probe）
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4）聚焦探头（focusing type prob）
聚焦探头有直探头和声 透镜组成，分为点聚焦 和线聚焦。点聚焦声透 镜为球面，线聚焦则为 柱面。焦距F与声透镜 曲率半径r之间存在以 下关系： F＝c1r/(c1－c2)
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3.探头的型号 频率 晶片材料 晶片尺寸 探头种类 特征
2020/11/15
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3）C型显示(C-scope)
示波屏显示工 件中缺陷的水 平投影情况， 不能显示缺陷 的深度位置。 用于定性测试。
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2.按声波特征分
1）脉冲波 周期性的发射和接受超声脉冲信号。
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2）连续波
连续的发射和 接收频率和振 幅都不变的超 声信号。
2020/11/151）单通道 由一个或一对探头单独工作
（2）多通道 由多个或多对探头交替工作
目前实际超声波探伤常用的是 A型脉冲式单通道超声波探伤仪。
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3.3.1.2 A型脉冲超声波探伤仪器工作原理
同步电路 发射电路 接受放大电路 时基电路（扫描电路） 显示电路 电源电路
2020/11/15
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3.3.1.3.超声波探头(probe, transducer)
1.探头的基本结构 和各部分的作 用
超声探头是 由压电晶片、 楔块、阻尼块、 接头等组成。
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1)压电晶片(crystal)
当高频电脉冲激励压电晶片时，发生逆压 电效应，将电能转化为声能，发射超声波；当 探头接收超声波时，发生正压电效应，将声能 转化为电能。正压电效应和逆压电效应统称压 电效应(piezoelectric effect) 。探头也被称为换 能器。
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横波斜探头 主要用于探测与探 测面垂直或成一定 角度的缺陷，如焊 缝探伤、气轮机叶 轮探伤等。 直探头和斜楔组成。
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3）双晶探头
双晶探头有两块压电晶 片。根据入射角不同， 又可分为双晶纵波探头 和双晶横波探头。双晶 探头的优点： 1.灵敏度高； 2.杂波少盲区小； 3.近场区长度小； 4.探测范围可调。 主陷要。用于探伤近表面缺
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超声波检测—超声波探伤技术(无损检测课件)
1.4 工件对定位精度的影响
工件温度
• 当检测的工件温度 发生变化时，工件 中的声速发生变化， 探头折射角也随之 发生变化。
温度对折射 角的影响
1.5 缺陷对定位精度的影响
• 工件内缺陷方向也会 影响缺陷定位精度。
• 缺陷倾斜时，扩散波 束入射至缺陷时回波 较高，而定位时就会 误认为缺陷在轴线上， 从而导致定位不准。
• 当工件尺寸较小， 缺陷位于3N以内 时，利用底波调 灵敏度并定量， 将会使定量误差 增加。
2.5 缺陷状态对定量精度的影响
① 缺陷形状的影响
• 缺陷的形状：圆片形、球形和圆柱形 • 缺陷距离一定，缺陷波高随缺陷直径的变化：圆片形缺陷最快，长圆
柱形缺陷最慢； • 缺陷直径一定，缺陷波高随距离的变化：圆片形和球形缺陷较快，长
2.2 仪器及探头性能对定量精度的影响
④ 探头K值的影响
• 不同K值的探头的灵敏度不同。 • 当K=0.7－1.5（=35°~55°）时，回波较高。 • 当K=1.5~2.0（=55°~63°）时，回波很低，容易引起漏检。
2.3 耦合与衰减对定量精度的影响
耦合的影响
• 耦合层厚度等于半波长的整数倍时，声强 透射率与耦合剂性质无关。
时，声波在有机玻璃内反射回到 晶片，也会引起一些杂波。 • 更换探头的方法来鉴别探头杂波。
3.1 纵波探头非缺陷回波的判别
② 工件轮廓回波
• 当超声波射达工件的
台阶、螺纹等轮廓时
轮
廓
在示波屏上将引起一
回
些轮廓回波。
波
3.1 纵波探头非缺陷回波的判别
③ 幻象波 • 当重复频率过高时，在示波屏上就会产生幻象波，
2.2 穿透法
优 不存在探测盲区，判定缺陷方法简单，适用于连续的自动化 点 探测较薄的工件。
《超声波探伤》课件
确保被检测工件表面清洁、干 燥、无油污和锈蚀
检测过程中的操作步骤
准备超声波探伤仪和相关配件
启动超声波探伤仪进行检测
确定检测区域和检测参数
观察检测结果并记录
调整探头位置和角度
完成检测后清理现场和设备
检测后的数据处理和结果判定
数据处理：对采集到的数据进行处理和分析，包括滤波、降噪、增强等
结果判定：根据处理后的数据，判断是否存在缺陷，如裂纹、气孔等
特点：具有高精度、高分辨率、高灵敏度等优点
应用：广泛应用于无损检测、医学成像等领域 发展趋势：随着技术的不断进步，相控阵技术在超声波探伤领域的应用将 越来越广泛。
Part Five
超声波探伤操作流 程
检测前的准备工作
检查超声波探伤仪是否正常工 作
确保探头、电缆、电源线等配 件齐全
准备足够的耦合剂和试块
超声波探伤PPT课件大 纲
PPT,a click to unlimited possibilities
汇报人：PPT
目录
01 添 加 目 录 项 标 题 03 超 声 波 探 伤 设 备 05 超 声 波 探 伤 操 作 流 程 07 案 例 分 析
02 超 声 波 探 伤 概 述 04 超 声 波 探 伤 技 术 06 超 声 波 探 伤 的 质 量 控 制
接收器：接收反射回来的超声波信 号
添加标题
添加标题
探头：发射和接收超声波的装置
添加标题
添加标题
信号处理：对接收到的超声波信号 进行处理和分析，判断缺陷位置和 性质
超声波探伤的应用范围
工业领域：检 测金属、非金 属材料中的缺
陷和损伤
医疗领域：检 测人体组织中 的病变和损伤
《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。
数字式超声波探伤操作课件
在母材上面
（4）寻找和记录缺陷的中心点位置数据 只需记录超过定量线的缺陷
a、探头移动方法
图例：
b 、缺陷回波的中心点（Ｓ３）记录的依据：
①呈现最高波幅的那一侧 (A侧或者Ｂ侧） ②呈现最高波幅的那一次波（一次波或者二次波）
c、固定探头的方法：食指垂直力度压住探头
的表面
d 、缺陷中心点（Ｓ３）记录的数据
６、调节扫查灵敏度：
评定线在“工件２倍声程”处时达到屏幕的２０％ 高度状态下当前衰减器读数值
（按“范围”对应的 键通过 调节声程范围；按 键后通过 调节曲线的高低）
键和 键和
键可 键可
７、距离波幅曲线（DAC）完成（仪器自 动默认了NB/T47013-2015探伤标准）。进入探伤阶 段。
调校时要注意的事项
• 九、三条曲线生成后，按“增益”键，使 用旋钮调节曲线的高低，使评定线在“工 件２倍声程”处时达到屏幕的２０％高度， 再按“闸门”键进入探伤界面，进行探伤 检测。
• 图例：
对接焊缝超声ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ探伤报告与记录填写
• 1 试样编号 （试件左上角） 试件厚度
( 实测 )
• 2 坡口型式 X 型（或V型） 焊接方式 手工电弧焊
2、按 键，仪器自动储存测试点“1”并跳 转到测试点“2”。
3、依次记录储存所需的每个测试点（10、15、 20、25……），考核要求5个测试点。
起始取点Φ2*40横孔5mm深度；
终止取点２Ｔ＋１０（Φ2*40横孔取整数）
４、按 键，仪器提示“请输入工件厚 度”，通过旋钮输入待测工件厚度。
５、按 键，仪器提示“请输入表面补偿”， 通过旋钮输入4dB。
• 三、探伤 （１）试板正确的摆放
图例：
（4）寻找和记录缺陷的中心点位置数据 只需记录超过定量线的缺陷
a、探头移动方法
图例：
b 、缺陷回波的中心点（Ｓ３）记录的依据：
①呈现最高波幅的那一侧 (A侧或者Ｂ侧） ②呈现最高波幅的那一次波（一次波或者二次波）
c、固定探头的方法：食指垂直力度压住探头
的表面
d 、缺陷中心点（Ｓ３）记录的数据
６、调节扫查灵敏度：
评定线在“工件２倍声程”处时达到屏幕的２０％ 高度状态下当前衰减器读数值
（按“范围”对应的 键通过 调节声程范围；按 键后通过 调节曲线的高低）
键和 键和
键可 键可
７、距离波幅曲线（DAC）完成（仪器自 动默认了NB/T47013-2015探伤标准）。进入探伤阶 段。
调校时要注意的事项
• 九、三条曲线生成后，按“增益”键，使 用旋钮调节曲线的高低，使评定线在“工 件２倍声程”处时达到屏幕的２０％高度， 再按“闸门”键进入探伤界面，进行探伤 检测。
• 图例：
对接焊缝超声ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ探伤报告与记录填写
• 1 试样编号 （试件左上角） 试件厚度
( 实测 )
• 2 坡口型式 X 型（或V型） 焊接方式 手工电弧焊
2、按 键，仪器自动储存测试点“1”并跳 转到测试点“2”。
3、依次记录储存所需的每个测试点（10、15、 20、25……），考核要求5个测试点。
起始取点Φ2*40横孔5mm深度；
终止取点２Ｔ＋１０（Φ2*40横孔取整数）
４、按 键，仪器提示“请输入工件厚 度”，通过旋钮输入待测工件厚度。
５、按 键，仪器提示“请输入表面补偿”， 通过旋钮输入4dB。
• 三、探伤 （１）试板正确的摆放
图例：
超声波探伤仪.pptx
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发展前景
随着电子技术和软件的进一步发展，数字化超声探伤仪 有着广阔的发展前景。相信在不久的将来，以图像显示为 主的探伤仪将会在工业检验中得到广泛应用。
目前，某些数字化超声探伤仪已具有简单的手动及扫描 功能，能示意性地显示被检工件的断面图像。随着技术的
进成步像，，我 使们探可伤在结便果1携像式医仪用器B超上一实样现直相观控可阵见的。B扫描和C扫描
A型脉冲反射式超声波探伤仪
A型脉冲反射式超声波探伤仪由同步电路、发射电路、接受放大电路、扫描电路 （又称时基电路），显示电路和电源电路等部分组成。其工作原理如下图所示。
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电路接通以后，同步电路产生脉冲信号，同时触发发射电路、扫描电路。发射电路被 触发以后高频脉冲作用于探头，通过探头的逆电压效应将信号转换为声信号，发射超声波。 超声波在传播过程中遇到异质界面（缺陷或底面）反射回来被探头接受。通过探头的正压 电效应将声信号转换为电信号送至放大电路被放大检波，然后加到荧光屏垂直偏转板上， 形成重叠的缺陷波F和底波D。扫描电路被触发以后产生锯齿波，加到荧光屏水平偏转板 上，形成一条扫描亮线，将缺陷波F和底波D按时间展开。
第2ห้องสมุดไป่ตู้/共9页
适用对象与应用场合
超声波在介质中传播时有多种波型，检验中最常用的为纵波、 横波、表面波和板波。
纵波：可探测金属铸锭、坯料、中厚板、大型锻件和形状比较 简单的制件中所存在的夹杂物、裂缝、缩管、白点、分层等缺陷；
横波：可探测管材中的周向和轴向裂缝、划伤、焊缝中的气孔、 夹渣、裂缝、未焊透等缺陷；
1 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。
主要技术问题：
(1)模数转换器(ADC) ADC是探伤仪的超声信号输入 电脑的必由之路，把连续变化的模拟信号变为数值信 号。 (2)结构 目前，有全数方式和模拟数字混合 2种。 (3)软件 数字化超声探伤仪在软件方面是多种多样的， 探伤仪的成败在很大程度上取决于软件的支持程度。
发展前景
随着电子技术和软件的进一步发展，数字化超声探伤仪 有着广阔的发展前景。相信在不久的将来，以图像显示为 主的探伤仪将会在工业检验中得到广泛应用。
目前，某些数字化超声探伤仪已具有简单的手动及扫描 功能，能示意性地显示被检工件的断面图像。随着技术的
进成步像，，我 使们探可伤在结便果1携像式医仪用器B超上一实样现直相观控可阵见的。B扫描和C扫描
A型脉冲反射式超声波探伤仪
A型脉冲反射式超声波探伤仪由同步电路、发射电路、接受放大电路、扫描电路 （又称时基电路），显示电路和电源电路等部分组成。其工作原理如下图所示。
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电路接通以后，同步电路产生脉冲信号，同时触发发射电路、扫描电路。发射电路被 触发以后高频脉冲作用于探头，通过探头的逆电压效应将信号转换为声信号，发射超声波。 超声波在传播过程中遇到异质界面（缺陷或底面）反射回来被探头接受。通过探头的正压 电效应将声信号转换为电信号送至放大电路被放大检波，然后加到荧光屏垂直偏转板上， 形成重叠的缺陷波F和底波D。扫描电路被触发以后产生锯齿波，加到荧光屏水平偏转板 上，形成一条扫描亮线，将缺陷波F和底波D按时间展开。
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适用对象与应用场合
超声波在介质中传播时有多种波型，检验中最常用的为纵波、 横波、表面波和板波。
纵波：可探测金属铸锭、坯料、中厚板、大型锻件和形状比较 简单的制件中所存在的夹杂物、裂缝、缩管、白点、分层等缺陷；
横波：可探测管材中的周向和轴向裂缝、划伤、焊缝中的气孔、 夹渣、裂缝、未焊透等缺陷；
1 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。
主要技术问题：
(1)模数转换器(ADC) ADC是探伤仪的超声信号输入 电脑的必由之路，把连续变化的模拟信号变为数值信 号。 (2)结构 目前，有全数方式和模拟数字混合 2种。 (3)软件 数字化超声探伤仪在软件方面是多种多样的， 探伤仪的成败在很大程度上取决于软件的支持程度。
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。
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数字超声在友联
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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
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• 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
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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
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（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
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• 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
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• 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
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(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
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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；
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（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
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• 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。
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• 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。
超声探伤检测实验.ppt
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5. 扫描
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（1）扫查方式：全面扫查和局部扫查两种 方式；
（2）扫查速度：扫查速度应当适当，在目 视观察时应能保证缺陷回波被有把握地 看清，在自动记录时，则要保证记录装 置能有明确的记录。
（3）扫查间距：扫查间距通常根据探头的 最小声束宽度，保证两次扫查之间有一 定比例的覆盖。
2.工件底波调节法
利用工件底波调节灵敏度是根据工件底波与同深度（或不同深度）的 特定人工缺陷回波高度的分贝差为定值，由以下公式推出，
X-探测面据底面距离； Φ-要求检测的最小平底孔当量尺寸。 检测时将探头对准工件底面，仪器保留足够的衰减余量，一般 （ Δ+5~10dB）,调节增益使底波最高达50%（或80%）基准高，然后用“ 衰减器”增益ΔdB(即衰减量减少ΔdB)，这时探伤灵敏度就调好了。
“扫描水平和垂直位置”旋钮，并使起始 波的前沿对准标准尺零点；
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2024/10/10
（4）清理试件表面，涂上耦合剂； （5）调节“深度”旋钮，把“微调”控制
旋钮调到零位；把“粗调”控制旋钮调 到和试件厚度范围相当的档数；适当调 节“微调”旋钮，以便测读荧光屏上底 （6）用标波的位置；准试块校验仪器的时
常用的灵敏度调节方法有1.试块调节法 2.工件底波 调节法
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（2）检测灵敏度的调整
2024/10/10
1.试块调节法
如探伤厚度为200mm锻件，探伤灵敏度200/ Φ 2.灵敏度调节方法先加工 一块材质、声程与工件相同的Φ2的平底孔试块，将探头对准试块上的 Φ 2平底孔。调节仪器使Φ 2的最高回波达50%（或80%）基准高即可。 若试块与工件耦合不好，还应考虑耦合补偿。
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5. 扫描
2024/10/10
（1）扫查方式：全面扫查和局部扫查两种 方式；
（2）扫查速度：扫查速度应当适当，在目 视观察时应能保证缺陷回波被有把握地 看清，在自动记录时，则要保证记录装 置能有明确的记录。
（3）扫查间距：扫查间距通常根据探头的 最小声束宽度，保证两次扫查之间有一 定比例的覆盖。
2.工件底波调节法
利用工件底波调节灵敏度是根据工件底波与同深度（或不同深度）的 特定人工缺陷回波高度的分贝差为定值，由以下公式推出，
X-探测面据底面距离； Φ-要求检测的最小平底孔当量尺寸。 检测时将探头对准工件底面，仪器保留足够的衰减余量，一般 （ Δ+5~10dB）,调节增益使底波最高达50%（或80%）基准高，然后用“ 衰减器”增益ΔdB(即衰减量减少ΔdB)，这时探伤灵敏度就调好了。
“扫描水平和垂直位置”旋钮，并使起始 波的前沿对准标准尺零点；
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（4）清理试件表面，涂上耦合剂； （5）调节“深度”旋钮，把“微调”控制
旋钮调到零位；把“粗调”控制旋钮调 到和试件厚度范围相当的档数；适当调 节“微调”旋钮，以便测读荧光屏上底 （6）用标波的位置；准试块校验仪器的时
常用的灵敏度调节方法有1.试块调节法 2.工件底波 调节法
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（2）检测灵敏度的调整
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1.试块调节法
如探伤厚度为200mm锻件，探伤灵敏度200/ Φ 2.灵敏度调节方法先加工 一块材质、声程与工件相同的Φ2的平底孔试块，将探头对准试块上的 Φ 2平底孔。调节仪器使Φ 2的最高回波达50%（或80%）基准高即可。 若试块与工件耦合不好，还应考虑耦合补偿。
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超声波探伤原理.pptx
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爬波探头
探头的外观
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探头标牌 探头的信息标注于标牌上，包括型号（如PR50）、
类型 （如爬波探头）、探头序列号。例如：
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探头型号列表
型号 适用瓷件 接触面弧度直径（mm）
PR50
普
PR60
通
PR70
PR80
瓷
Φ100mm以下 Φ101--120mm Φ121—140mm Φ141--160mm
通过这条曲线，可以判定被检测到的缺陷相 对于这条曲线的当量。
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1.2 陶瓷绝缘子的超声波探伤
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1.2.1 适用对象
材料：瓷质 产品：支柱绝缘子、瓷套
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1.2.2 支柱绝缘子断裂事故分布特点
1）2000年、2001年偏多，有逐年上升趋势 2）北方多于南方，东北（寒冷地区)偏多 3）运行年限分布均匀，不足2年的占6.4％，不足
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1.1.12 相同位置、不同大小的缺陷
缺陷位置相同的情况下，面积大的反射的回 波幅度高
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1.1.13 相同大小、不同位置的缺陷
缺陷大小相同，位置不同的情况下，反射回 波的幅度构成DAC曲线
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1.1.14 DAC曲线
DAC曲线：
距离波幅曲线，表示某一大小的缺陷在不同 的声程位置上波幅的变化曲线（在试块上 制作）。
钢纵波5900m/s、瓷的 纵波声速5300～ 6900m/s）
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1.1.10 缺陷的位置（斜声束）
C：声速 （需要知道波型：横波、纵波、表面波等） 钢 ： 纵 波 5 9 0 0 m / s第12横页/共波323页2 3 0 m / s
超声波探伤仪器试块ppt课件
2023/12/21
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4）聚焦探头（focusing type prob）
聚焦探头有直探头和声 透镜组成，分为点聚焦 和线聚焦。点聚焦声透 镜为球面，线聚焦则为 柱面。焦距F与声透镜 曲率半径r之间存在以 下关系： F＝c1r/(c1－c2)
2023/12/21
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3.探头的型号 频率 晶片材料 晶片尺寸 探头种类 特征
b 平行移动探头并调节仪器，
使Ф50、Ф44回波等高，
其波峰为，波谷为h2，则 其分辨力为
X=20lg(h1/h2)(dB)
实际测试时，用衰减器将h1衰减到h2，其衰减
量ΔN就为分辨力，即X＝ΔN
2023/12/21
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9.扫描速度的调整
仪器示波屏上时基扫描线的水平刻度值 г与工件或试块中的实际声程x之间的 比例关系称为扫描速度或时基扫描线的 比例。 超声波探伤前必须首先根据探测范围调 整好扫描速度，以便在规定的探测范围 内发现缺陷并对缺陷进行定位。
2023/12/21
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8.分辨力（resolving power，resolution）
仪器与探头的分 辨力是指在示波 屏上区分相邻两 缺陷的能力。
2023/12/21
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1）仪器与直探头的分辨力
a[抑制]至0，探头置于CSK －IA的Ⅲ处，左右移动探 头，使示波屏上出现85、 91、100三个反射回波A、 B、C。
2023/12/21
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2.按声波特征分
1）脉冲波 周期性的发射和接受超声脉冲信号。
2023/12/21
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2）连续波
连续的发射和 接收频率和振 幅都不变的超 声信号。
2023/12/21
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