无损检测技术之超声检测

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无损检测基础知识

无损检测基础知识

无损检测基础知识在现代工业生产和工程建设中,无损检测是一项至关重要的技术手段。

它能够在不损害被检测对象的前提下,对其内部和表面的结构、性质以及存在的缺陷进行检测和评估,为保障产品质量、确保工程安全提供了有力的支持。

无损检测的方法多种多样,每种方法都有其独特的原理和适用范围。

其中,常见的无损检测方法包括超声检测、射线检测、磁粉检测、渗透检测和涡流检测等。

超声检测是利用超声波在材料中传播时的特性来检测缺陷。

当超声波遇到缺陷时,会发生反射、折射和散射等现象,通过接收和分析这些信号,就可以判断缺陷的位置、大小和形状。

超声检测具有检测深度大、灵敏度高、对人体无害等优点,广泛应用于金属、非金属材料的检测,特别是在对大型结构件如锅炉、压力容器等的检测中发挥着重要作用。

射线检测则是利用 X 射线或γ射线穿透被检测物体,在胶片上形成影像来检测缺陷。

这种方法直观、可靠,能够检测出内部的缺陷,但也存在辐射危害、成本较高等缺点。

射线检测常用于焊缝、铸件等的检测。

磁粉检测主要用于检测铁磁性材料表面和近表面的缺陷。

在被检测物体表面施加磁场,然后撒上磁粉,如果存在缺陷,磁粉会在缺陷处聚集形成磁痕,从而显示出缺陷的位置和形状。

磁粉检测操作简单、成本低,但只能检测铁磁性材料,且对表面缺陷较为敏感。

渗透检测是将含有荧光染料或着色染料的渗透剂涂覆在被检测物体表面,渗透剂在毛细作用下渗入缺陷中,然后去除表面多余的渗透剂,再施加显像剂,缺陷中的渗透剂会被吸出形成显示痕迹。

渗透检测可以检测各种材料表面的开口缺陷,但其检测深度有限,且检测结果受表面粗糙度影响较大。

涡流检测是基于电磁感应原理,通过检测被检测物体中涡流的变化来判断是否存在缺陷。

这种方法适用于导电材料的检测,对表面和近表面缺陷有较高的检测灵敏度,但对形状复杂的物体检测难度较大。

无损检测在众多领域都有着广泛的应用。

在航空航天领域,飞机的发动机叶片、机身结构等关键部件都需要经过严格的无损检测,以确保飞行安全。

无损检测新技术-超声波相控阵检测技术简介

无损检测新技术-超声波相控阵检测技术简介

无损检测新技术-超声波相控阵检测技术简介夏纪真无损检测资讯网 广州市番禺区南村镇恒生花园14梯701 邮编:511442摘要:本文简单介绍了超声波相控阵检测技术的基本原理、应用与局限性关键词:无损检测超声检测相控阵1 超声波相控阵检测技术的基本原理超声波相控阵检测技术是一种新型的特殊超声波检测技术,类似相控阵雷达、声纳和其他波动物理学应用,依据惠更斯(Huyghens-Fresnel)原理:波动场的任何一个波阵面等同于一个次级波源;次级波场可以通过该波阵面上各点产生的球面子波叠加干涉计算得到。

并显示保真的(或几何校正的)回波图像,所生成材料内部结构的图像类似于医用超声波图像。

常规的超声波检测技术通常采用一个压电晶片来产生超声波,一个压电晶片只能产生一个固定的声束,其波束的传递是预先设计选定的,并且不能变更。

超声波相控阵检测技术的关键是采用了全新的发生与接收超声波的方法,采用许多精密复杂的、极小尺寸的、相互独立的压电晶片阵列(例如36、64甚至多达128个晶片组装在一个探头壳体内)来产生和接收超声波束,通过功能强大的软件和电子方法控制压电晶片阵列各个激发高频脉冲的相位和时序,使其在被检测材料中产生相互干涉叠加产生可控制形状的超声场,从而得到预先希望的波阵面、波束入射角度和焦点位置。

因此,超声波相控阵检测技术实质上是利用相位可控的换能器阵列来实现的。

超声波相控阵激发的超声波进入材料后,仍然遵循超声波在材料中的传播规律。

因此,对于常规超声波检测应用的频率、聚焦的焦点尺寸、聚焦长度、入射角、回波幅度与定位等等,超声波相控阵也是同样应用的。

超声波相控阵探头的每个压电晶片都可以独立接受信号控制(脉冲和时间变化),通过软件控制,在不同的时间内相继激发阵列探头中的各个单元,由于激发顺序不同,各个晶片激发的波有先后,这些波的叠加形成新的波前,因此可以将超声波的波前聚焦并控制到一个特定的方向,可以以不同角度辐射超声波束,可以实现同一个探头在不同深度聚焦(电子动态聚焦)。

无损检测 超声导波检测 第1部分:总则-最新国标

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。

激光超声无损检测技术ppt课件

激光超声无损检测技术ppt课件
➢ 电磁换能器是由线圈和强磁场(一般是永磁体)组 成,工作原理可以分为洛仑磁力和磁致伸缩力两种
➢ 主要应用于高温环境下的材料非接触检测 ➢ 如果磁场垂直于表面,检测器对检测剪切波较为灵
敏;若磁场与表面平行,则检测器对检测纵波较为 灵敏。
光学检测法
非干涉法
➢ 非干涉检测法将超声波信号直接调制到光强信号中, 用光电探测器直接探测。
相关应用
应用举例
➢ 1、高精度的无损检测; ➢ 2、恶劣环境下的材料特性测量; ➢ 3、快速超声扫描成像。
参考文献
李刚. 激光超声技术及其在金属无损检测方面的应用 [D][D]. 武汉: 华中师范大学, 2004.
施德恒, 陈玉科, 孙金锋, 等. 激光超声技术及其在无损检测中 的应用概况[J]. 激光杂志, 2004, 25(5): 1-4.
➢ 利用超声到达样品表面或沿样品表面传播时样品表 面的形状或反射率的改变,导致反射光的位置或强 度发生变化来实现。
➢ 常见的有光衍射技术、光偏转技术等。
➢ 发展较完善,但应用有局限性,故没有推广
光学检测法
干涉法
基于超声波在表面传播或到达表面时超声波的位移 引起光束相位或频率的改变来实现。实现这一手段 的方法和仪器主要有零差法、外差法、差分位移干 涉仪,速度或时延干涉仪等,以零差法为例:
背景简介
超声波脉冲回波法是把超声短脉冲射入物 体,如物体存在缺陷就会生产一个额外反 射回波, 从而判断缺陷及缺陷位置,但使 用中需逐点检测,费时,需要耦合剂,仅 能在可达部位使用。
背景简介
激光超声检测技术因其非接触式激发和探 测的特点,便于在高温、高压等恶劣环境 下进行,并且不受表面几何形状的限制, 因此广泛应用于无损检测和评估领域。

超声无损检测报告

超声无损检测报告
当聚焦法则满足抛物线关系时,合成声束在正下方某一 深度聚焦
超声无损检测报告
第29页
4. 超声相控阵
※ 扫查方式
常见三种相控阵扫查方式
➢ 线性扫查:将相邻若干阵元视为一组,按 照一定时间间隔对各组阵元施加相同聚 焦法则。合成声束将以恒定角度和聚焦深度 沿阵元延伸方向进行扫查。
超声无损检测报告
第30页
超声无损检测报告
第32页
4. 超声相控阵
※ 超声相控阵发射聚焦延时计算
P点坐标为:
超声无损检测报告
发射延时计算坐标系
P点到F相对于阵列中心点时延为
结果为负表示第i个阵元相对于阵列中心点提
前发射,反之则延迟发射。
第33页
5. 硬件电路设计
※ 硬件电路结构
探头:产生超声波器件 发射前端:由FPGA控制产生高压脉冲信号,使探头发
➢ 能够控制声束偏转和聚焦,波束指向灵活,能够检 测到传统方法无法检测区域
➢ 不需要设计复杂扫查装置,也不需要频繁更换探 头,机构简单,操作方便
➢ 较低驱动电压下也能得到声场强度较大扫描信号 ➢ 提升系统检测分辨力,信噪比和灵敏度 ➢ 抗干扰能力增强
超声无损检测报告
第24页
4. 超声相控阵
※ 超声相控阵发射聚焦和发射偏转技术
第5页
2. 脉冲反射法
※ 工作原理
➢ 工件内部缺点造成材质不连续,进而造成声阻抗不一致 ➢ 造成工缺点处产生一个两侧声阻抗特征不一样接触面 ➢ 超声波传输到此处,一个别会被反射回去,另一个别继续向
前传输 ➢ 反射回来超声波能量大小与接触面两侧声阻抗差异及接
触面大小、取向相关,即与缺点情况相关
超声无损检测报告
理论基础—波叠加和干涉

超声波检测技术

超声波检测技术

2)零部件的形状(管、棒、板、饼及各种复杂的形状) 3)零部件中可能产生的缺陷的形态(体积型、面积型、 连续型、分散型) 4)缺陷在零部件中可能存在的部位(表面、近表面或 内部)。 缺陷在工件内部存在的型式可以分为体积型和 面积型两大类,表1-2中列出不同体积型缺陷及其可 采用的无损检测方法,表1-3中列出不同面积型缺陷 及其可采用的无损检测方法。一般来说,射线检测 对体积型缺陷敏感,超声波检测对面状缺陷比较敏 感,磁粉检测只能用于铁磁性材料的检测,渗透检 测则用于表面开口缺陷的检测,而涡流检测对开口
同的检测方法。在所有这些无损检测方法中,可以 说都是很重要的,且往往又是不能完全相互替代的。 或者说在诸多的无损检测方法中,没有哪一种方法Байду номын сангаас是万能的。
根据检测目的或被检对象的重要性,需要用来 描述材料和构件中缺陷状态的数据相应地有多有少, 且任何一种检测方法都不可能给出所需要的全部信 息。因此,从发展的角度来看,有必要使用两种或 多种无损检测方法,并使之形成一个检测系统,才 能比较满意地达到检测目的,对大型复杂设备的检 测就更是如此。 关于各种检测方法的适用范围,前面已做了说 明,各种加工工艺和材料中常见的缺陷见表1-1。
或近表面缺陷,磁性和非磁性的导电材料都具有很 好的适用性。
表1-2 不同的体积型缺陷及其可采用的检测方法
缺陷类型 可采用的检测方法 夹杂、夹渣、夹钨、疏松、 目视检测(表面),渗透检测(表面) 缩孔、气孔、腐蚀坑 磁粉检测,涡流检测(表面及近表面) 超声波检测,射线检测,红外检测 微波检测,中子照相,光全息检测
(4)由单纯的检测和评价向生产工艺和产品设计相结合的方 向发展,这就是使检测的目的不仅仅在于挑出废品,提高产品 的成品率。

第4章 中航工业无损检测培训—超声检测技术

算出所需的焦距。
(2)焦距与晶片直径对聚焦检测效果的影响 • 焦距和晶片直径决定所形成的聚焦区域的大小。 • 频率一定的情况下,焦区长度和焦点直径均随焦距
增大而增大,随晶片直径增大而减少。
─ 焦区长度:L 4( F )2
D
─ 焦点直径: F
D
• 晶片直径一定的探头,焦距越长,焦区长度和焦点 直径越大。
影响来体现。 ─ 对缺陷定位的影响
※ 晶片尺寸大:近场长度大、指向角小、近场覆 盖范围大、远场覆盖范围可能小于小尺寸晶片。
※ 晶片尺寸小:近场长度小、声束窄。 ─ 对缺陷定量的影响。
※ 采用当量法通过缺陷幅度来评定缺陷,应尽量 使缺陷位于远场区。
※ 可以采用减小晶片尺寸来减小近场长度。
─ 对检测灵敏度的影响 ※ 近场长度决定了灵敏度随缺陷至探头距离的增 大而下降的快慢。近场越长,灵敏度下降越慢。
声波倾斜入射到裂纹面上,在检测方向上回波 幅度低,频率越高越显著。
─ 频率低 ※ 检测能力特点与上述的相反。
• 探头发射的超声脉冲频率的带宽影响 ─ 宽带探头 ※ 脉冲宽度较小,深度分辨力好,盲区小; ※ 探头阻尼大,检测灵敏度较低。 ─ 窄带探头 ※ 脉冲较宽,深度分辨力差,盲区大; ※ 检测灵敏度较高,穿透能力强。 ─ 在材料内部散射噪声较高的情况下,宽带探头比 窄带探头的信噪比好。
• 确定探头的类型后,选择探头参数: ─ 频率 ─ 晶片尺寸 ─ 斜射探头的角度 ─ 聚焦探头的焦距
1. 频率
• 超声波的频率在很大程度上决定了超声波对缺陷的 探测能力。
─ 频率高 ※ 波长短、声束窄、扩散角小、能量集中——发 现小缺陷的能力强,横向分辨力好,缺陷定位 准确 。
※ 扫查空间小——仅能发现声束轴线附近的缺陷。 ※ 裂纹等面状缺陷具有显著的反射指向性——超

无损检测技术及超声波探伤


由于液体和气体不存在剪切应力,所以液体和气体中只能传播纵波,不能传播横波。
(3)表面波
当介质表面受到交变应力作用时,产生沿介质表面传播的 波,称为表面波,常用符号“R”表示。表面波在介质表面 传播时,介质表面质点作椭圆运动。椭圆运动可视为纵向振 动和横向振动的合成,因此表面波同横波一样只能在固体介 质中传播,不能在液体和气体介质中传播。
当探头和试件之间有一层空气时,超声波的反射率几乎为100 %,即使很薄的一层空气也可以阻止超声波传入试件。 因此, 排除探头和试件之间的空气非常重要。耦合剂就是为了改善 探头和试件间声能的传递而加在探头和检测面之间的液体薄 层。耦合剂可以填充探头与试件间的空气间隙,使超声波能 够传入试件,这是使用耦合剂的主要目的。除此之外, 耦合 剂有润滑作用,可以减少探头和试件之间的摩擦, 防止试件 表面磨损探头,并使探头便于移动。在液浸法检测中, 通过 液体实现耦合,此时液体也是耦合剂。常用的耦合剂有水、 甘油、 变压器油、化学浆糊等。
模拟机
数字机
2) 超声波探头 (1) 超声波探头的作用。 超声波探头用于实现声能和
电能的互相转换。它是利用压电晶体的正、逆压电效应进行 换能的。探头是组成检测系统的最重要的组件,其性能的好 坏直接影响超声检测的效果。
(2) 常用超声波探头的类型。超声波检测中由于被探 测工件的形状和材质、探测的目的、探测的条件不同, 因而 要使用各种不同形式的探头。其中最常用的是接触式纵波直 探头、接触式横波斜探头、双晶探头、水浸探头与聚焦探头 等。一般横波斜探头的晶片为方形,纵波直探头的晶片为圆 形,而聚焦声源的圆形晶片为声透镜。 所以声场就有圆盘源 声场、聚焦声源声场和斜探头发射的横波声场。 图6-21为一 组探头的图片。

超声检测方法原理

超声检测方法原理超声检测(Ultrasonic Testing,UT)是一种常用的无损检测方法,其原理是利用超声波在材料中的传播和反射来检测材料内部的缺陷或确定材料的性质。

超声波是指频率超过20kHz的声波,其频率远超过人类可听到的范围。

超声波通过传感器(也称为探头)在材料表面产生,并沿着材料传播,当遇到材料内部的界面、缺陷或其他反射体时,部分超声波将被反射回传感器。

通过接收和分析这些反射回来的超声波可以判断和评估材料内部的缺陷。

超声波在材料中传播的速度与材料的密度、弹性模量以及声波的频率有关。

通常情况下,材料的密度越高,超声波的传播速度越快;而弹性模量越高,超声波的传播速度也越快。

根据这个原理,可以通过测量超声波的传播时间来得到材料的厚度或速度,从而评估材料的性质。

在超声检测中,常用的传感器是压电探头。

压电材料可以将电信号转化为超声波,并且可以将从材料内部反射回来的超声波转化为电信号。

传感器通常由一个或多个压电晶体构成,当加在晶体上的电压变化时,晶体会产生相应的变形,从而产生超声波。

反过来,当超声波到达晶体时,晶体会因超声波的作用而产生电荷,形成回传的电信号。

超声检测中的一个关键参数是声束。

声束是指超声波从传感器向材料传播的过程中的能量分布情况。

由于超声波传播时会受到材料的吸收、散射以及衍射等因素的影响,声束经过一定距离后会发生扩散和衰减。

因此,超声波在材料内部的分布是非均匀的。

超声检测方法通常分为脉冲回波法和超声波传播法两种。

脉冲回波法是通过将超声波以脉冲形式发送到材料中,并接收反射回来的脉冲信号来检测缺陷。

传感器在发送脉冲信号后,会切换到接收模式,接收反射回来的超声波信号,并将其转化为电信号进行处理。

根据反射信号的强度和到达时间可以确定缺陷的位置和性质。

超声波传播法则是通过测量超声波的传播时间或传播距离来评估材料的性质。

传感器将超声波发送到材料中一定距离处,并接收到达的超声波信号。

通过测量超声波的传播时间或传播距离,结合材料的密度和弹性模量等参数,可以计算出材料的厚度、速度以及其他性质。

超声无损检测技术在材料测试中的应用

超声无损检测技术在材料测试中的应用随着现代工业技术的不断发展,工业产品的质量越来越重要,而材料的质量也是工业生产中不可或缺的一个环节。

在材料的生产加工和使用过程中,为了保证其质量和安全性能,需要进行各种性能测试和质量检测。

而超声无损检测技术是一种常用的方法,它非常适合材料中各种缺陷的检测和定量评价。

一、超声无损检测技术的原理超声无损检测技术通过探头向被测物体发射一定频率的超声波,当波遇到材料中的缺陷或界面反射表面时,一部分能量将被反射回来到探头,进而可以通过探头接收和记录,最终形成一幅图像。

在材料的质量检测过程中,利用超声波在不同材料和缺陷中的传播速度和衰减特性,可以检测出材料的缺陷、孔洞、裂纹等不良缺陷,并对其进行定量分析和评价。

二、超声无损检测技术在材料测试中广泛应用于各种金属、合金、复合材料、陶瓷等材料的性能测试和质量检测。

在实际应用中,超声无损检测技术有以下几个方面的应用:1. 检测材料中的裂纹和缺陷利用超声无损检测技术可以检测材料中微小的裂纹或缺陷,定量分析其发展和扩大情况,以避免材料在使用过程中出现安全隐患。

此外,超声无损检测技术还可以用于腐蚀检测、硬度测量和层厚度测量等。

2. 检测焊接缺陷在焊接制造过程中,往往会因为人为操作不当或者材料缺陷导致焊接接头中存在各种缺陷。

利用超声无损检测技术可以对焊接接头进行全面检测,及时发现焊接缺陷并进行修复,保证焊接质量。

3. 检测管道和容器的内部缺陷在化工、石化等领域中,对于管道和容器的内部缺陷检测尤其重要。

而传统的非破坏性检测方法往往难以检测到内部缺陷。

而利用超声无损检测技术就可以在管道和容器内壁进行全面检测,实现非破坏性检测。

4. 检测材料的弹性模量和泊松比等物理参数利用超声无损检测技术还可以测量材料的弹性模量、泊松比等物理参数,衡量材料的力学性能,对材料的设计和选型提供更加科学可靠的依据。

三、超声无损检测技术存在的局限性虽然超声无损检测技术在材料测试中应用广泛,但也存在着一些局限性。

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无损检测技术之超声检测
超波检测主要用于探测试件的内部缺陷,它的应用十分广泛。

所谓超声波是指超过人耳听觉,频率大于20kHz的声波。

用于检测的超声波,频率为0.4~25MHz,其中用得最多的是1~5MHz。

超声波探伤方法很多,通常有穿透法、脉冲反射法、串列法等。

目前用得最多的是脉冲反射法。

超声信号显示方面,目前用得最多而且较为成熟的是A型显示。

下面主要叙述A型显示脉冲反射超声探伤法。

1.超声检测定义、作用及特性
定义:一般指超声波与工件作用,就反射、透射和衍射的波进行研究,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进行评价的技术。

工业检测中,超声检测通常指宏观缺陷检测和材料厚度测量。

作用:通过超声检测发现工件或设备中存在的缺陷,从而实现产品质量控制、节约原材料、改进工艺、提高劳动生产率、消除安全隐患。

超声波的重要特性:
1)方向性好
超声波是频率很高、波长很短的机械波,在超声波检测中使用的波长为毫米数量级。

像光波一样具有良好的方向性,可以定向发射,从而在被检工件中发现缺陷。

2)能量高
超声波的能力(声强)与频率的平方成正比。

3)能在界面上产生反射、折射、衍射和波形转换
超声波具有几何声学的特点,在介质中直线传播,遇到界面产生反射、折射、衍射和波形转换。

4)穿透能力强
超声波在大多数介质中传播时,能量损失小,传播距离大,穿透能力强,在一些金属材料中穿透能力可达数米,这是其它检测方法无法比拟的。

2.超声波的发生及其性质
2.1 超声波的发生和接收
声波是一种机械波,机械波是由机械振动产生的。

工业探伤用的高频超声波,是通过压电换能器产生的。

压电材料可以将电振动转换成机械振动,也能将机械振动转换成电振动。

通常在超声波探伤中只使用一个晶片,这个晶片既作发射又作接收。

2.2 超声波的种类
超声波有许多种类,在介质中传播有不同的方式,波型不同,其振动方式不同,传播速度也不同。

声波的介质质点振动方向与传播方向一致,叫做纵波。

质质点振动方向和波传播的方向垂直的波叫横波。

纵波可在气、液、固体中传播。

可是横波只能在固体介质中传播。

此外,还有在固体介质的表面传播的表
面波、在固体介质的表面下传播的爬波和在薄板中的传播板波。

它们都可用来探伤。

2.3 超声波的主要物理量
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
声速
声波在介质中是以一定的速度传播的,如空气中的声速为340m/s,水中的声速为1500m/s,钢中纵波的声速为5900m/s,横波的声速为3230m/s,表面波的声速3007m/s。

横波的声速大约是纵波声速的一半,而表面波声速大约是横波的0.9倍。

分贝与奈培
在生产和科学实验中,所遇到的声强数量级往往相差悬殊,如引起听觉的声强范围,最大值和最小值相差12个数量级。

显然采用绝对量来度量是不方
便的,但如果对其比值(相对量)取对数来比较计算则可大大简化运算。

分贝就是两个同量纲的量之比取对数后的结果。

△=20lgP1/P2
在超声波检测中,当超声波探伤仪的垂直线性较好时,仪器示波屏上的波高与回波声压成正比。

这时有
△=20lgP2/P1=20lgH2/H1(dB)
这里声压基准P1或波高基准H1可以任意选取。

当H2/H1=1时,△=0dB,说明两波高相等时,二者的分贝差为零。

当H2/H1=2时,△=6dB,说明H2为H1的两倍时,H2比H1高6dB。

当H2/H1=1/2时,△=-6dB,说明H2为H1的1/2时,H2比H1低6dB。

2.4 超声波检测的原理
超声波检测主要是基于超声波在工件中的传播特性,如在遇到声阻抗不同的两种介质的界面时会发生反射,声波通过材料时能量会损失等,以脉冲反射法为例,其原理如下:
1)超声波探伤仪(声源)产生高频电磁振荡信号(脉冲波),采用一定的方式使超声波进入工件;
2)超声波在工件中传播并与工件材料以及其中的缺陷相互作用,其传播方向或特征被改变;
3)反射回来的超声波被超声波探头接收,进行处理和分析;
4)根据接收的超声波特征、进行评估。

目前用得最多的方法是脉冲反射法。

脉冲反射法在垂直探伤时用纵波,在斜入射探伤时大多用横波。

把超声波射入被检物的一面,然后在同一面接收从
缺陷处反射回来的回波,根据回波情况来判断缺陷的情况。

纵波垂直探伤和横波倾斜入射探伤是超声波探伤中两种主要探伤方法。

3.试块
超声探伤中是以试块作为比较的依据。

试块上有各种已知的特征,例如特定的尺寸,规定的人工缺陷,即某一尺寸的平底孔、横通孔、凹槽等。

用试块作为调节仪器、定量缺陷的参考依据,是超声探伤的一个特点。

试块在超声探伤中的用途主要有三方面:
①确定合适的探伤方法。

②确定探伤灵敏度和评价缺陷大小。

③校验仪器和测试探头性能。

4.超声波检测工艺要点
A.探伤时机选择根据要达到的检测目的,选择最适当的探伤时机。

B.探伤方法选择根据工件情况,选定探伤方法。

例如,对焊缝,选择单斜探头接触法;对钢管,选择聚焦探头水浸法;对轴类锻件,选用单探头垂直探伤法。

C.探伤方向很重要。

探伤方向应以能发现缺陷为准,应根据缺陷的种类和方向来决定。

D.频率的选择根据工件厚度和材料的晶粒大小,合理的选择探伤频率。

E.确定探伤灵敏度用适当的标准试块的人工缺陷或试件无缺陷底面调节到一定的波高,确定探伤灵敏度。

5.超声检测方法的能力范围和局限性
5.1能力范围
a)能检测出原材料(板材、复合板材、管材、锻件等)和零部件中存在的缺陷;
b)能检测出焊接接头内存在的缺陷,面状缺陷检出率较高;
c)超声波穿透能力强,可用于大厚度(100mm以上)原材料和焊接接头的检测;
d)能确定缺陷的位置和相对尺寸。

5.2局限性
a)较难检测粗晶材料和焊接接头中存在的缺陷;
b)缺陷位置、取向和形状对检测结果有一定的影响;
c)A型显示检测不直观,检测记录信息少;
d)较难确定体积状缺陷或面状缺陷的具体性质。

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