超声检测
超声波的检测方法
超声波的检测方法
超声波的检测方法主要有以下几种：
1. 超声波探测：利用超声波的传播特性，通过发送超声波信号并接收回波信号来检测目标物体的位置、形状、尺寸等信息。
常见的超声波探测设备包括超声波探测仪、超声波传感器等。
2. 超声波成像：利用超声波的回波信号生成图像，用于观察和分析被测对象的内部结构。
超声波成像技术广泛应用于医学、工业、材料科学等领域。
常见的超声波成像设备包括超声波扫描仪、超声波探头等。
3. 超声波测厚：利用超声波在材料中传播的速度与材料的厚度成正比的关系，通过测量超声波的传播时间或回波信号的强度来确定材料的厚度。
超声波测厚广泛应用于金属、玻璃、塑料等材料的厚度测量。
4. 超声波流量计：利用超声波在液体或气体中传播的速度与流速成正比的关系，通过测量超声波的传播时间或频率变化来确定流体的流速。
超声波流量计适用于输送液体或气体的管道中流速的测量与控制。
5. 超声波检测缺陷：利用超声波在材料中传播的特性，通过检测超声波回波信号的变化来检测材料内部的缺陷、裂纹等。
超声波检测缺陷广泛应用于材料检测、焊接质量检验等领域。
除上述方法外，超声波还可用于测距、测速、液位控制等方面的检测。
超声波检测方案
超声波检测方案引言超声波技术是一种利用声波的频率超过人类听力范围（20kHz）的声波进行检测和测量的无损、非接触性方法。
它在工业、医疗、军事等领域有着广泛的应用。
本文将介绍超声波检测方案的原理、应用以及相关设备。
原理超声波检测的原理基于超声波在被测物体内的传播和反射。
超声波可以在材料中以驻波的形式传播，并且当超声波遇到不同介质之间的界面时，会发生反射、折射和透射。
当超声波穿过材料时，其传播速度会受到材料密度、弹性模量等因素的影响。
通过测量超声波在材料中的传播速度以及反射、折射的情况，可以获取材料的内部结构信息、缺陷和异物的位置、大小等。
超声波检测通常需要以下几种设备：1.超声波发生器和接收器：用于生成和接收超声波信号。
发生器将电能转化为超声波信号，接收器将超声波信号转化为电信号进行处理和分析。
2.超声波传感器：也称为探头或探测头，用于发射和接收超声波信号。
传感器的选择需考虑到被测物体的性质和要求。
3.数据采集系统：用于采集、处理和存储超声波信号。
数据采集系统通常包括模数转换器、信号处理器和存储器。
4.显示器和分析软件：用于显示和分析采集到的超声波信号。
显示器可以实时显示超声波信号的波形和参数，分析软件可以对信号进行进一步处理和分析。
超声波检测在各个领域有着广泛的应用，以下是几个常见的应用领域：工业领域在工业领域，超声波检测被广泛应用于材料的质量检测和结构监测。
例如，可以使用超声波检测方法对金属材料进行无损检测，发现裂纹、疲劳和腐蚀等缺陷。
此外，超声波检测还可以用于液体水平的测量、流速检测等。
医疗领域在医疗领域，超声波检测被广泛用于医学成像和诊断。
超声波成像可以以非侵入性的方式获取人体组织的内部结构，用于检测器官、血管、肿瘤等。
此外，超声波检测还可以用于心血管系统的评估、胎儿监测等。
地质勘探超声波检测在地质勘探中也有重要应用。
通过对地下岩层的超声波传输、反射和折射进行分析，可以获取地质结构、岩层性质以及可能的矿藏等信息。
超声波检测专题知识讲座培训课件
X
联合双探头 （分割探头）
FG
水浸探头
SJ
瑞利波（表面 波）探头
可变角探头
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BM
KB
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超声波探头
▪ 探头与仪器的连接
▪ 为了消除外来电波对探头的激励脉冲及回波脉冲 产生影响，探头须用同轴高频电缆。注意事项如 下：
▪ 对于用石英、硫酸锂等压电晶片所制成的探头，不能 任意配用非规定的（长度、种类）电缆。
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超声波检测仪
A型显示超声仪
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11
CTS-22
仪器抗干扰能力强、分辨率高、操作简单
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12
CTS-9002
入门级数字探伤 仪，性能价格比 高、操作简单、 低温性能优越， 适合大多数无损 检测场合使用。
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13
CTS-9003
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超声波检测仪
发射部分 接收部分 时间轴部分
A超声仪基 本组成
示波管 电源部分 辅助电路
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超声波检测仪
发射部分
发射部分能产生约500V以上的高压电脉冲，这个电脉冲加到 （探头的）压电晶片上（使晶片产生振荡，其振荡频率超过 20KHz）能使晶片发出超声波。
• 横波斜探头主要用于探测与探测面成一定角度的平面型及立 方体型缺陷，应用广泛。
▪ 接触式聚焦探头：
• 接触式聚焦探头可分为三类：透镜式、反射式和曲面晶片式。
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超声波探头
探
基本频率： 用阿拉伯数字表示，单位为MHz
头
简述超声检测的基本原理
简述超声检测的基本原理
超声检测是利用超声波在材料中传播和反射的特性来对材料进行检测和评估的一种方法。
其基本原理可以简述如下：
1. 超声波发射：超声检测一般使用压电晶体作为超声波的发射源。
当施加电场时，晶体会发生压电效应，使晶体振动并产生超声波；或者使用超声发射器通过电磁感应原理产生超声波。
2. 超声波传播：超声波在检测对象中传播时，会遇到材料的界面、缺陷或其他不均匀性引起的反射、折射和散射。
超声波的传播速度取决于材料的密度和弹性模量，不同材料会有不同的超声波传播速度。
3. 超声波接收：超声波在传播过程中，通过接收器接收到材料内部的信号。
接收器一般也采用压电晶体，当超声波作用到晶体上时，晶体会产生电场变化，将其转换为电信号。
4. 数据处理与显示：通过对接收到的超声信号进行放大、滤波和数字化处理，可以得到材料内部的声速、声阻抗等信息，并将其以图像或图形的形式显示出来。
根据这些数据和图像，可以判断材料的缺陷、结构特征和性能。
总的来说，超声检测利用超声波在材料中传播和反射的特性，通过发射、传播、接收和数据处理等步骤，实现对材料内部缺陷和结构的检测和评估。
超声波检测的三种基本方法
超声波检测的三种基本方法
超声波检测方法可以根据其原理分为以下三种：
1. 脉冲反射法：这种方法利用超声波探头发射脉冲波到被检测物体内，根据反射波的情况来检测物体缺陷。
它包括缺陷回波法、底波高度法和多次底波法。
2. 穿透法：这种方法依据脉冲波或连续波穿透物体之后的能量变化来判断缺陷情况。
穿透法常采用两个探头，一收一发，分别放置在物体的两侧进行探测。
3. 共振法：当声波（频率可调的连续波）在被检测物体内传播，当物体的厚度为超声波的半波长的整数倍时，将引起共振，仪器显示出共振频率。
当物体内存在缺陷或物体厚度发生变化时，将改变物体的共振频率，依据物体的共振频率特性，来判断缺陷情况和物体厚度变化情况。
以上内容仅供参考，建议查阅专业超声波书籍获取更全面和准确的信息。
超声波检测方法分类与特点
• 垂直法主要用于铸造、锻压、轧材及其制 品的检测, 该法对于与检测面平行的缺陷检 出效果最佳。由于垂直法检测时, 波型和传 播方向不变, 所以缺陷定位比较方便。
2．纵波斜探头法 将纵波倾斜入射至工件检测面，利用折射纵波
进行检测的方法，称为纵波斜探头法。此时，入射 角小于第一临界角a一，工件中既有纵波也有横波 ，由于纵波传播速度快，几乎是横波的两倍，因此 可利用纵波来识别缺陷和定量，但注意不要与横波 信号混淆。
• 相控阵可实现多种扫描成像方式，如前 所述的B、C.D扫描成像，较为特殊的是还可 形成S扫描成像，即在某入射点形成一定角
度的扇形扫查范围，又称扇形扫描成像， 如图5-21所示。
超声相控阵技术的优势在于: (1)由于可采用电子控制方法控制声束进行扫查，可在不移
动或少移动探头的情况下进行快速线扫查或扇形扫查， 从而大大提高了检测效率。
(2)由于可对声束角度进行控制，具有良好的声束可达性， 通过多个检测角度的设定， 可以进行复杂形状和在役 零件的检测。如核反应堆压力容器管嘴和其他接头、摩 擦焊发动机组件、发动机盘件及叶片的根部和叶盘结合 部的检测。
(3)通过动态控制声束的偏转和聚焦，可以实现焦点位置 的动态控制，避免了普通聚焦探头为实现全深度聚焦检 测而对不同深度范围频繁更换探头的麻烦。
• 阵元探头相位控制, 合成声束技术（移动, 转 角, 聚焦, 采样相控阵技术（SAMPLING PHASED ARRAY ）
1.B、C.D扫描成像
– 扇形B扫描 – 线形B扫描 – 组合B扫描
• B型显示（亮度-时间扫查记录）
• B型显示(斜探头PE平行扫查)
• B型显示(TOFD非平行扫查)
• 5.1.4 共振法
• 依据试件的共振特性来判断缺陷情况和工 件厚度变化情况的方法称为共振法。常用 于试件测厚。共振法测厚的原理见4.1.6, 目 前已很少使用
超声检测方法
超声检测方法嘿，咱今儿就来聊聊超声检测方法。
这超声检测啊，就像是医生的秘密武器！你想啊，它就像个神奇的小侦探，能在不打开“宝箱”的情况下，就知道里面的情况咋样。
超声检测就是利用超声波来探测物体内部的结构和状况。
就好比你有个大西瓜，你想知道它里面甜不甜，有没有坏掉，你总不能把西瓜切开来看吧，那多可惜呀！这时候超声检测就派上用场啦，它能像透视眼一样，让我们看到西瓜里面的情况。
超声检测在很多领域都大显身手呢！在医学上，医生可以用它来查看我们身体里的器官有没有问题。
哎呀，这可太重要啦，要是没有它，那我们怎么能及时发现身体里的小毛病呀！在工业上呢，超声检测能帮工人们检查那些大机器有没有裂缝啥的。
你想想，如果机器有问题没发现，突然哪天“罢工”了，那得耽误多少事儿呀！而且超声检测还有好多优点呢！它不会对物体造成损伤，就像轻轻地抚摸一样。
它还很快速，一会儿功夫就能得出结果。
超声检测的过程也挺有意思的。
就好像你在和超声波玩捉迷藏，它发射出去，然后再接收回来，根据回来的信号就能知道里面的情况啦。
那怎么才能做好超声检测呢？这可得有专业的设备和技术人员。
就像你要做好一道美味的菜，得有好的食材和厉害的厨师呀！设备要够先进，能发出清晰的超声波，技术人员也要够厉害，能准确地解读那些信号。
咱普通人虽然不能亲自去操作超声检测，但咱得知道它的厉害呀！说不定哪天去医院检查身体，医生就会用超声检测来帮我们看看呢。
总之啊，超声检测这个方法可真是了不起呀！它就像个默默无闻的英雄，在背后为我们的健康和生活保驾护航呢！它让我们能提前发现问题，及时解决问题，让我们的生活更加安心、更加美好。
所以呀，可别小看了这超声检测方法哟！。
超声检测原理
超声检测原理
超声检测是一种常用的非破坏性检测技术，通过将空气或液体中产生的特定频率的超
音波波击发射到检测样品表面，测量回射超音波来探测样品表面的特征和状态，从而实现
对样品结构和性能的检测及其变化情况分析。
超声检测实质上是一种无损检测技术，它利用声学信号（超音波声波）在物体表面上
传播的反射、折射和衍射来检测样品的特征一定程度上的变化。
基本的超声检测技术是将
声频信号发射单元和接收信号单元连接在一起，形成一个完整的闭环系统，高频声波通过
此闭环系统的发射端，穿透检测样品的表面；在声波与物体表面发生碰撞时产生回波，这
些回波对电路传感器变化影响被放大后，便能够反映出检测样品表面的特征。
超声检测技术是一种无损检测技术，由于声波在检测时实际上是在介质中传播的，因
此其用途可以扩展到检测各种周围的物体或物质。
与大多数传统检测技术相比，超声检测
技术不仅可以检测出物体的厚度，还可以探测物体的多种性质，如尺寸、温度、容量等。
由于声学传播在物质间主要受到扩散作用的影响，因此声波传播有比较大的差异，此属性
可供人们进行重要的定量分析，从而进行性能和状态诊断。
超声检测与其他检测技术相比，具有无损检测、快速、准确、低成本等优点，因此应
用范围极为广泛，被广泛应用于金属、塑料、纤维等零件的表面缺陷检测、质量安全检测、腐蚀状态检测、结构可靠性诊断、组装检测等领域。
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3.3.1超声波检测
本项目采用金属超声波探伤仪对焊缝进行超声波无损探伤，依据《钢结构工程施工质量验收规范》（GB50205-2001）进行抽样。
依据《钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果分级》（GB11345-89）焊缝质量进行评定。
根据设计要求，焊缝内部缺陷采用超声波探伤。
一级、二级焊缝的质量等级及缺陷分级应符合下表规定。
检查数量：全数检查。
检验方法：检查超声波或射线探伤记录。
表1
一级、二级焊缝的质量等级及缺陷分级表
焊缝质量等级一级二级
内部缺陷超声波
检测
评定等级ⅡⅢ
检验等级B级B级
检测比例100% 20%
3.3.1.1 缺陷的定量评定方法
平板对接焊缝检测采用标准GB/T11345-89《钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果分级》中的“当量法”评定其大小，即将所发现的缺陷与对比试块中一定的规则形状的人工反射在同样的探测条件下比较：如果两者的埋藏深度相同，而所发现的缺陷发射波高与人工反射波高又相同，则该人工反射体的反射尺寸即称为所发现的缺陷的当量尺寸。
当量法在使用时需要有若干笨重的对比试块，很不方便。
为了克服这一点，逐渐发展了用曲线DAC图，如图1所示。
图1 距离波幅曲线（DAC）曲线图
GB/T11345-89《钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果分级》中的相关规定如下（参见表2、3）。
（1）最大反射波幅位于II区的缺陷，根据缺陷指示长度，按表1的规定予以评级。
（2）最大反射波幅不超过评定线的缺陷，均评为I级。
（3）最大反射波幅超过评定线的缺陷，检验者判定为裂纹等危害性缺陷时，无论其波幅和尺
寸为何，均评定为IV。
（4）反射波幅位于I区的非裂纹缺陷，均评为级I级。
（5）反射波幅位于III区的缺陷，无论其指示长度为何，均评定为IV级。
表2 距离波幅曲线的灵敏度
表3 缺陷等级分类
对于母材壁厚不小于4mm，球径不小于20mm，管径不小于60mm焊接空心球及球管焊接接头；母材壁厚不小于3.5mm，管径不小于48mm螺栓球节点杆件与锥头或封板焊接接头；支管管径不小于89mm、壁厚不小于6mm、局部二面角不小于30°，支管壁厚外径比在13％以下的圆管相贯节点碳素结构钢和低合金高强度结构钢焊接接头的超声波探伤及质量分级，基本规定：最大反射波幅在DAC曲线Ⅱ区的缺陷，其指示长度小于10mm时，按5mm计。
在测定范围内，相邻两个缺陷间距小于8mm时，两个缺陷指示长度之和作为单个缺陷的指示长度;间距大于8mm时，分别计算。
缺陷分类及质量等级；超声波探伤结果的缺陷探伤结果的缺陷按Ⅰ-Ⅳ四个级别评定，除
设计另有规定外，一般来说，一级焊缝，Ⅱ级为合格级；二级焊缝，Ⅲ级为合格级。
在高温和腐蚀性气体作业环境及动力疲劳荷载工况下，Ⅱ级合格。
而对于管节点一般分为焊缝中上部体积性缺陷和焊缝根部缺陷两大类，每类也有四个质量等级，设计应按GB50205规定，注明合格级别。
网架空心球焊缝及球节点缺陷的评定；对于空心球焊缝，球节点（包括空心半球对接、球管组合焊缝杆件与锥头或封板焊接接头）不允许存在的缺陷为裂纹、未熔合以及单个缺陷回波幅度大于或等于DAC者。
最大回波幅度位于Ⅱ，Ⅲ区焊缝中上部体积性缺陷，应根据缺陷的指示长度下表的规定评级，其中δ为壁厚。
表4 球节点焊缝中上部体积性缺陷评定
对于球节点根部未焊透的评定球节点包括圆管对接焊缝根部未焊透，不超过下表规定条件下，当最大回波幅度不小于RBJ-1对比试块人工反射槽的回波幅度时，以缺陷回波幅度评定;当最大回波幅度小于上述对比试块人工反射槽的回波幅度时，以缺陷指示长度评定；超过下表中Ⅲ级规定时，评为Ⅳ级。
表5 球节点根部未焊透的评定
圆管相贯节点缺陷的评定：最大回波幅度位于Ⅱ、Ⅲ区的相贯节点全焊透焊缝中上部缺陷，应根据缺陷的指示长度按表6的规定评级；相贯节点全焊透根部缺陷的评定，应符合表7的规定。
其中δ为壁厚。
表6 相贯节点全焊透焊缝中上部缺陷的评定
表7相贯节点全焊透焊缝根部缺陷的评定
钢结构焊缝不允许的缺陷：反射波幅位于判废线及Ⅲ区的缺陷;最大反射波幅超过评定线的裂纹，未熔合等危害性缺陷。
焊接接头缺陷评定；飞除裂纹与未熔合外，钢结构焊接接头对超声波最大反射波幅位于DAC 曲线Ⅱ区的其他缺陷，根据其指示长度，缺陷的等级评定应符合Ⅱ下表的规定。
表8 焊接接头缺陷评定（单位mm）
多个缺陷累计长度L，即缺陷累计指示长度等级评定应符合下表的规定.C级检验按合同文件规定执行。
表9 缺陷累计指示长度每级评定（单位为mm）
根部未焊透缺陷评定：利用CSK-IDj型试块1mm、2mm深线切割槽，可进行焊接接头根部未焊透缺陷对比测定，其分级仍见表8。
T型接头单、双面焊组合焊缝根部未焊透指示深度合格级别，即T型接头未焊透指示深度评定应符合表10的规定。
表10缺陷累计指示长度每级评定（单位为mm）
钢板缺陷评定应符合下列规定：
a）一个缺陷按其指示的最大长度作为该缺陷的指示长度。
而按其指示的面积作为该缺陷的单个指示面积；若单个缺陷的指示长度小于40mm时，可不做记录。
b）多个缺陷其相邻间距小于100mm或间距小于相邻小缺陷的指示长度（取其较大值）时，其各缺陷面积之和作为单个缺陷指示面积。
c）指示面积不计的单个钢板缺陷等级评定，或钢板缺陷的评级应符合表11的规定。
在钢板周边50mm可探测区域内及坡口预定线两侧各50mm（板厚大于100mm时，以板厚的一半为准）内，缺陷的指示长度不小于50mm时以及当缺陷被判为白点、裂纹等危害性缺陷时，应评为Ⅳ级。
表11 钢板缺陷的评级
对常规超声检测不能准确判定的情况下，我单位采用超声相控阵检测技术对有疑问的缺陷进行图形扫描，帮助对检测缺陷的性质判定。