超声波检测设备及原理

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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。

超声波探伤仪原理

超声波探伤仪原理

超声波探伤仪原理一、前言超声波探伤仪是一种常见的无损检测设备,广泛应用于各种材料的质量检测和缺陷检测。

本文将从超声波探伤仪的原理入手,对其工作原理进行详细解析。

二、超声波的特性超声波是指频率高于20kHz的机械振动波,其具有以下特性:1. 能够穿透物体:超声波在介质中传播时会发生折射和反射,但同时也能够穿透物体并到达另一侧。

2. 反射和散射:当超声波遇到不同密度或不同介电常数的物质时,会发生反射和散射现象。

3. 吸收:超声波在介质中传播时会发生能量损失,被介质吸收。

4. 速度与密度有关:在同一介质中,超声波传播速度与介质密度成正比例关系。

三、探伤仪的组成一个典型的超声波探伤仪主要由以下几个部分组成:1. 发射器:产生高频脉冲信号并将其转换为机械振动,从而产生超声波。

2. 接收器:将接收到的超声波信号转换为电信号并放大。

3. 显示器:将接收到的电信号转换为图像并显示出来。

4. 控制器:控制发射和接收过程,以及对数据进行处理和分析。

四、超声波探伤原理超声波探伤是利用超声波在材料中传播的特性来检测材料中的缺陷。

其基本原理如下:1. 发射超声波:探伤仪通过发射器产生高频脉冲信号,并将其转换为机械振动,从而产生超声波。

这些超声波穿过被检测物体并被反射或散射回来。

2. 接收反射信号:接收器将反射或散射回来的超声波信号转换为电信号,并放大到适当的水平,以便进一步处理和分析。

3. 分析反射信号:控制器对接收到的反射信号进行处理和分析,以确定是否存在缺陷。

如果存在缺陷,则可以确定其位置、形状、大小等信息。

4. 显示结果:最后,控制器将分析结果转换为图像并显示出来,供操作人员进行进一步分析和评估。

五、超声波探伤的应用超声波探伤广泛应用于各种材料的质量检测和缺陷检测,包括:1. 金属材料:超声波探伤可以检测金属材料中的裂纹、夹杂、气孔等缺陷。

2. 塑料材料:超声波探伤可以检测塑料材料中的气孔、裂纹、夹层等缺陷。

3. 混凝土结构:超声波探伤可以检测混凝土结构中的裂缝、空洞、蜂窝等缺陷。

超声波传感器检测原理

超声波传感器检测原理

超声波传感器检测原理
超声波传感器是一种常用于测量和探测距离、位置和物体特征的设备。

它利用
声波在物体中的传播速度和反射特性来实现测量的原理。

超声波传感器通常由发射器和接收器组成。

发射器会发出高频的超声波信号,
通常在20kHz到200kHz之间。

这些超声波信号会向目标物体传播,然后被目标物
体的表面反射回来。

接收器会接收经过目标物体反射回来的超声波信号,并将其转化为电信号。


收器中的超声波传感器元件会将接收到的超声波信号转化为电压信号,然后通过放大器进行放大和处理。

根据超声波的传播时间和传播速度,可以计算出目标物体和传感器之间的距离。

根据检测到的超声波信号的强度,还可以判断目标物体的形状、材质和表面特征。

超声波传感器检测原理的优点之一是它对目标物体的材质没有特殊要求。

无论
是金属、塑料、液体还是固体,超声波传感器都可以进行有效的检测。

此外,超声波传感器工作时不会产生害处,且能够在各种环境条件下正常工作,包括水下。

因此,它在工业自动化、智能车辆、测距测速、安全监测等领域得到广泛应用。

总之,超声波传感器是一种利用超声波在物体中的传播特性进行测量和探测的
设备。

它通过发射和接收超声波信号,可以实现距离、位置和物体特征的检测。

由于其优越的性能和可靠性,超声波传感器在多个领域都有广泛的应用。

基于超声波的固体颗粒检测

基于超声波的固体颗粒检测

基于超声波的固体颗粒检测随着现代工业技术的发展,固体颗粒的检测愈发重要。

建立一套高精度的颗粒检测系统,不仅能提高产品的生产质量,还能为企业节省大量的人力物力成本。

超声波作为一种底层物理技术,被广泛应用于固体颗粒检测中。

本文将从超声波原理、超声波颗粒检测设备类型、超声波颗粒检测技术及其应用方面展开阐述。

一、超声波原理超声波是指频率超过人耳可听到上限20kHz的机械振动波。

其主要特点是噪声小、传输速度快、穿透力强。

具体而言,它是由振动物体周围的介质中,机械波控制介质内微小分子的振动而产生的波。

根据超声波与信号不同媒介的反射效果,可将其分为穿透波和反射波。

穿透波主要用于超声波颗粒检测,它从一个表面投射进入物体内部,并被反射到另一个表面。

而反射波则是从一个表面反向离开物体后被探头接收。

根据这一反向思路,超声波颗粒检测设备的结构设计也应运而生。

二、超声波颗粒检测设备类型超声波颗粒检测设备可以分为两种类型:单面探头和双面探头。

1、单面探头:它是一种圆盘形超声波探头,使用它可以检测具有平面底部的固体颗粒,例如盘子里的花生。

2、双面探头:它是一种特殊形状的超声波探头,又称片式探头。

可以同时发送和接收信号,也称为双向探头。

使用双面探头可以检测高度分散的颗粒,例如颗粒受到液体淹没时。

三、超声波颗粒检测技术超声波颗粒检测技术主要分为两类:干颗粒检测和湿颗粒检测。

1、干颗粒检测干颗粒检测的原理是通过超声波在颗粒位置处的反射来检测颗粒的位置,可分为接触和非接触两种方式。

其中,接触式检测颗粒时,超声波具有较高的分辨率和精度。

而非接触式检测时却要在音频和模拟预处理方面面临更大的挑战。

2、湿颗粒检测湿颗粒检测是指在颗粒被液体淹没的条件下进行的颗粒检测技术。

超声波根据模式转换原理,经过规定模式的转换后,能够避开液体的声阻,方便颗粒的检测。

例如,在检测窑炉底灰的过程中,可使用超声波的多模式方法,检测颗粒及其特性。

四、超声波颗粒检测技术的应用超声波颗粒检测技术的应用非常广泛,例如煤矿、水泥、石化等诸多行业,我们可以领略到它的重要性。

超声波检测

超声波检测
• 螺扣:用“L”表示,后面数字表示直径; • 卡扣:用“Q”表示,后面数字表示直径; • 插扣:用“C”表示,后面数字表示直径。
超声波探头
优点: 不需要清除工件的表面
电 磁 声 探 头
不需要耦合剂 高温、低温条件下的检测 小直径的棒材的检测 探头可设计成产生各种波型:纵波、垂直偏振的横波、水平偏振的 横波、板波、瑞利波、导波等等。
• 入射角与折射角及介质1与介质2之间的关系为:
C1:第一介质声速
C2:第二介质声速
超声检测的概述
反射
当声波从第一介质倾斜入射到第二介质界面上时,一部分声波 通过界面在第二介质中产生折射。而另一部分声波没有穿过界 面,却返回到原来的介质中,这一现象称为波的反射。
反射为:
C1:第一介质声速
超声波检测仪
同步电路(仪器的心脏)产生同步脉冲信号,一方面 触发发射电路,产生一个持续时间极短的电脉冲加到 探头上,激励(探头内)晶片产生脉冲超声波;另一 方面,同步脉冲信号触发时基电路,时基电路(扫描 延迟、扫描发生器、ⅹ轴放大器)产生线性较好的锯 齿波,经ⅹ轴放大器放大后加到示波管ⅹ轴偏转板上 ,使光点从左到右随时间作线性地移动。当探头接收 到反射或透射的超声波(由于正压电原理)转变成电 脉冲输入接收电路(高频放大器、检波电路、视频放 大器),加到示波管的Y轴偏转板上,从而在扫描线 上就出现了波形。波的位置与转输时间成正比,既与 缺陷距离成正比;波的幅度与缺陷的大小成正比。
CTS-8005APLUS
用于铁路车辆轮轴探伤的数字式探伤仪,内嵌铁道部车辆轮轴工艺 规程,智能化的季度、日常校验功能,具有五个通道,可自由切换.
GT-2
国内首台为钢轨在线检 测而设计的手推式全数 字超声探伤设备

超声检测标准讲解课件

超声检测标准讲解课件
总结词
应用局限、需结合其他方法
详细描述
非金属材料对超声波的传播有一定的影响,因此超声检测在非金属材料中的应用存在一定的局限性。对于某些非 金属材料,如塑料、陶瓷等,可以采用超声检测技术进行无损检测,但需要结合其他方法,如X射线检测、红外 检测等,以提高检测的准确性和可靠性。
复合材料的超声检测案例
总结词
超声检测技术的未来展望
01
拓展应用领域
随着技术的不断发展,超声检测技术的应用领域将不断拓展,不仅局限
于传统的机械、电子等领域,还将拓展到新能源、生物医学等领域。
02
提高检测精度和可靠性
未来超声检测技术将不断提高检测精度和可靠性,以满足更高要求的检
测需求。
03
实现更广泛的无损检测
未来超声检测技术将逐渐实现更广泛的无损检测,为保障产品质量和安
超声检测操作步骤
安装探头
根据被检测对象的形 状和尺寸,选择合适 的探头,并正确安装。
涂抹耦合剂
在探头与被检测对象 之间涂抹耦合剂,以 确保声波能够顺利传 递。
调整设备参数
根据检测目的和被检 测对象的特点,调整 超声检测设备的参数。
进行检测
按照规定的扫描速度 和方向,对被检测对 象进行超声检测。
数据记录
如 HB 5363-2004 《航空用铝合 金板材涡流和超声检测》等,适 用于航空材料的超声检测。
03
超声检测设备与技术
超声检测设备介绍
超声检测设备种类
超声检测设备的选择
介绍不同类型的超声检测设备,如A 型超声检测仪、B型超声检测仪、C型 超声检测仪等。
根据不同的应用场景和检测需求,介 绍如何选择合适的超声检测设备。
超声检测的原理

课件描述超声波探伤仪的原理及波形显示图

课件描述超声波探伤仪的原理及波形显示图
压电晶片
二、探伤仪检测螺栓孔及伤损的波形显示
左图为探伤仪在钢轨推行 时,探头声束角度的发出:
右图为探头声束发射角度在 钢轨上的示意图:
G探头
I探头
H探头
下图红色虚线内为螺栓孔在荧光屏上面出现的波形显示图:
其余探头的波形 显示图
下图为螺孔斜裂纹及波形显示图:
受螺栓孔阻挡无法探测
三、焊缝探伤仪0°探头探测伤损的波形显示
描述超声波探伤仪的原理及波形显示图
钢轨探伤仪 探头 钢轨
一、超声波探伤的原理
超声波探伤是探伤仪利用超声能透入钢轨材质的深处,超声波声
束由探头发出通至钢轨内部遇到缺陷与钢轨底面时分别产生反射 波,在荧光屏上形成波形显示(波束与缺陷越接近横向垂直时, 反射效果越好,波形显示越明显,反之纵向时,显示效果越弱), 从而判断缺陷的位置与大小。 探头又称换能器,由电能激励压电晶片产生机械振动,从而产生机械 能,发出声束。
请看下面左侧的图片,分析一下会有波形显示吗?
注意:波束与缺陷越接近垂直时,反射效果
越好,波形显示越明显。
下图为上图的波形显示图:
Байду номын сангаас
所以当伤损缺陷与声束同向 而不垂直时,探伤仪对伤损 缺陷的检出能力是最差的!
五、伤损实例图
六、超声波探伤的优、缺点
优点:
u 不破坏工件内部; u 检出能力强; u 显示效果佳等等。
由于钢轨焊缝中伤损不同角度发展的多样性,所以为了更 好的发现伤损缺陷,设计院把探头里的晶片按角度也设计 为很多种,如0°、37°、45°、70°等分别应用在探伤仪中。
这里重点讲解0°探头遇见伤损的波形显示。
当伤损位于钢轨中部时,如下图及其示意图:
下图为上述图片的波形显示图:

超声波探头结构和工作原理

超声波探头结构和工作原理

超声波探头结构和工作原理超声波探头是一种用于无损检测和测量的设备,广泛应用于医学影像、工业检测、地质勘探、材料分析等领域。

它的工作原理是利用超声波在材料中的传播和反射特性,通过传感器和电子设备将接收到的反射信号转化为图像或数据。

本文将介绍超声波探头的结构和工作原理。

超声波探头主要由超声换能器、耦合层、阵元、连接线缆等部分组成。

超声换能器是探头的核心部件,它负责将电能转化为机械振动,并将机械振动转化为电能。

超声波的发射和接收都依赖于超声换能器的性能。

耦合层位于超声换能器和待检测物体之间,用于传递超声波和减少能量损失。

阵元是一种由聚焦透镜和接收器构成的组合单元,用于发射和接收超声波信号。

连接线缆用于传输控制信号和接收到的超声波信号。

超声波探头的工作原理是利用超声波在介质中的传播和反射规律进行探测和成像。

当超声波探头通过超声换能器发射超声波信号时,超声波会在介质中传播并与边界面发生反射。

这些反射信号将被探头接收器接收,并通过连接线缆传输到后端电子设备进行信号处理和成像。

根据反射信号的强度、时间和位置,可以获取待测物体内部的结构信息和缺陷情况。

超声波探头的成像原理通常有脉冲回声成像和实时成像两种。

脉冲回声成像是利用单个脉冲发射超声波,通过不断接收反射信号,将每次脉冲对应的反射信号叠加得到一幅静态图像。

实时成像是通过连续发射和接收超声波信号,实现对待测物体的实时观测。

这种成像方式适用于需要实时监测的场景,如医学影像和工业检测。

在医学领域,超声波探头被广泛应用于超声心动图、超声声像图等检查中,以实现对心脏、肝脏、子宫等器官的非侵入性检测。

在工业领域,超声波探头被用于检测焊接质量、管道堵塞、混凝土缺陷等问题,帮助提高生产效率和产品质量。

在材料科学和地质勘探领域,超声波探头则被用于材料缺陷检测和地下结构勘探。

超声波探头的结构和工作原理是基于超声波的传播和反射规律,通过超声换能器、耦合层、阵元等部件实现对待测物体的检测和成像。

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超声波检测设备及原理 超声检测主要是利用超声波在工件中的传播特性,如声波在通过材料时能量会损失衰减,在遇到声阻抗不同的两种介质界面时会发生反射、折射等。其工作原理是: 1).声源产生超声波,超声波以一定的方式进入工件传播。 2).超声波在工件中传播遇到不同介质界面(包括工件材料中缺陷的分界面),使其传播方向或特征发生改变。 3).改变后的超声波通过检测设备被接收,并进行处理和分析,评估工件本身及其内部是否存在缺陷及缺陷的特性。

第一节 超声波探伤仪 超声波探伤仪、探头和试块是超声波探伤的重要设备。了解这些设备的原理、构造和作用及其主要性能的测试方法是正确选择探伤设备进行有效探伤的保证。

一、超声波探伤仪概述 1.仪器的作用 超声波探伤仪是超声波探伤的主体设备,它的作用是产生电振荡并加于换能器(探头)上,激励探头发射超声波,同时将探头送回的电信号进行放大,通过一定方式显示出来,从而得到被探工件内部有无缺陷及缺陷位置和大小等信息。 2.仪器的分类 超声仪器分为超声检测仪器和超声处理(或加工)仪器,超声波探伤仪属于超声检测仪器。超声波探伤技术在现代工业中的应用日益广泛,由于探测对象、探测目的、探测场合、探测速度等方面的要求不同,因而有各种不同设计的超声波探伤仪,常见的有以下几种。 1)按超声波的连续性分类 ①脉冲波探伤仪:这种仪器通过探头向工件周期性地发射不连续且频率不变的超声波,根据超声波的传播时间及幅度判断工件中缺陷位置和大小,这是目前使用最广泛的探伤仪 ②连续波探伤仪:这种仪器通过探头向工件中发射连续且频率不变(或在小范围内周期性变化)的超声波,根据透过工件的超声波强度变化判断工件中有无缺陷及缺陷大小.这种仪器灵敏度低,且不能确定缺陷位置,因而已大多被脉冲波探伤仪所代替,但在超声显像及超声共振测厚等方面仍有应用。 ③调频波探伤仪:这种仪器通过探头向工件中发射连续的频率周期性变化的超声波,根据发射波与反射波的差频变化情况判断工件中有无缺陷。以往的调频式路轨探伤仪便采用这种原理。但由于只适宜检查与探测面平行的缺陷,所以这种仪器也大多被脉冲波探伤仪所代替。 2)按缺陷显示方式分类 ① A型显示探伤仪:A型显示是一种波形显示,探伤仪荧光屏的横坐标代表声波的传播时间(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,由反射波的幅度可以估算缺陷大小。 ② B型显示探伤仪:B型显示是一种图像显示,探伤仪荧光屏的横坐标是靠机械扫描来代表探头的扫查轨迹,纵坐标是靠电子扫描来代表声波的传播时间(或距离),因而可直观地显示出被探工件任一纵截面上缺陷的分布及缺陷的深度. ③ C型显示探伤仪:C型显示也是一种图像显示,探伤仪荧光屏的横坐标和纵坐标都是靠机械扫描来代表探头在工件表面的位置。探头接收信号幅度以光点辉度表示,因而,当探头在工件表面移动时,荧光屏上便显示出工件内部缺陷的平面图像,但不能显示缺陷的深度.A型、B型、C型三种显示分别如图4-1所示。

图4-1 图像显示分类 A 型显示 B型显示 C型显示

3)按超声波的通道分类 ①单通道探伤仪:这种仪器由一个或一对探头单独工作,是目前超声波探伤中应用最广泛的仪器。 ②多通道探伤仪:这种仪器由多个或多对探头交替工作,每一通道相当于一台单通道探伤仪,适用于自动化探伤。 目前,探伤中广泛使用的超声波探伤仪,如CTS一22、CTS一26等都是A型显示脉冲反射式探伤仪。 二、A型脉冲反射式超声波探伤仪的一般工作原理 1.仪器方框电路图 图4-2采用方框电路图表示仪器各部分,各方框之间用线条连起来,表示各部分之间的关系,说明仪器的大致结构和工作原理。

图4-2 仪器方框电路图 2.仪器主要组成部分的作用 1)同步电路:同步电路又称触发电路,它每秒钟产生数十至数千个脉冲,用来触发探伤仪扫描电路、发射电路等,使之步调一致、有条不紊地工作。因此,同步电路是整个探伤仪的“中枢”,同步电路出了故障,整个探伤仪便无法工作。 2)扫描电路:见图4-3,扫描电路又称时基电路,用来产生锯齿波电压,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,井配合微调旋钮调整,使刻度板水平轴上每一格代表一定的距离。扫描电路的方框图及其波形见图。

图4-3 扫描电路图 3)发射电路:见图4-4,发射电路利用闸流管或晶闸管的开关特性,产生几百伏至上千伏的电脉冲。电脉冲加于发射探头,激励压电晶片振动,使之发射超声波,可控硅发射电路的典型电路如图所示。

图4-4 发射电路图 发射电路中的电阻R0称为阻尼电阻,用发射强度旋钮可改变R0的阻值。阻值大发射强度高,阻值小发射强度低,因R0与探头并联,改变R0同时也改变了探头电阻尼大小,即影响探头的分辨力。 4)接收电路:见图4-5,接收电路由衰减器、射频放大器、检波器和视频放大器等组成。它将来自探头的电信号进行放大、检波,最后加至示波管的垂直偏转板上,井在荧光屏上显示。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、探伤灵敏度、分辨力等重要技术指标。 接收电路的方框图及其波形如图所示。

图4-5 接收电路图 由大小不等的缺陷所产生的回波信号电压大约有几百微伏到几伏,为了使变化范围如此大的缺陷回波在放大器内得到正常的放大,并能在示波管荧光屏的有效观察范围内正常显示,可使用衰减器改变输入到某级放大器信号的电平。一般把放大器的电压放大倍数用分贝来表示: )(入出dBKVUUlg20

式中 Kv——电压放大倍数的分贝值; U出——放大器的输出电压; U入——放大器的输入电压,一般探伤仪的电压放大倍数可达104~105倍,相当于80~100dB。 探伤仪面板上的增益、衰减器、抑制等旋钮是放大电路的控制旋钮。增益旋钮用来改变放大器的增益,增益数值大,探伤灵敏度高。衰减器旋钮用来改变衰减器的衰减量。一般说来,衰减读数大,灵敏度低。但是,有的探伤仪为了使用时读数方便统一起见,衰减器读数按增益方式标出,在这种情况下,衰减读数大,灵敏度高。抑制旋钮的作用是抑制草状杂波。但应注意,使用抑制时,仪器的垂直线性和动态范围均会下降。 5)显示电路:见图4-6,显示电路主要由示波管及外围电路组成。 示波管用来显示探伤图形,示波管由电子枪、偏转系统和荧光屏等三部分组成。

图4-6 显示电路图 电子枪发射的聚束电子以很高的速度轰击荧光屏时,使荧光物质发光,在荧光屏上形成亮点。扫描电路的扫描电压和接收电路的信号电压分别加至水平偏转板和垂直偏转板,使电子束发生偏转,因而亮点就在荧光屏上移动,描出探伤图形。由于扫描速度非常快,肉眼看上去就好象是静止的图像。 6)电源:电源的作用是给探伤仪各部分电路提供适当的电能,使整机电路工作。标准探伤仪一般用220伏或110伏交流市电,探伤仪内部有供各部分电路使用的变压、整流及稳压电路。携带式探伤仪多用蓄电池供电,用充电器给蓄电池充电。 除上述基本组成部分之外,探伤仪还有各种辅助电路,如延迟电路、标距电路,闸门电路、深度补偿电路等,这些辅助电路的作用在此不一一赘述。

三、模拟式与数字式超声波探伤仪工作原理区别

1.仪器结构区别 超声波探伤仪的主要工作原理:以一定的脉冲重复周期发射激发超声波的高压电子脉冲:同步接收超声波电信号波形;衰减和放大波形信号;对信号进行检波和滤波:在显示屏上显示回波信号波形;读出波形的幅度和延时时间;判读回波的大小和产生回波的位置。 传统模拟超声波探伤仪的基本结构如图4-2所示,是由发射、接收、衰减、放大、检波、滤波、显示、闸门、比较、报警等电路组成。各部分电路的参数设置都是独立地通过面板旋钮或档位开关控制的,并且只能显示出超声回波信号的电子扫描波形。而数字化的超声波探伤仪主要是指包括了具有所有模拟超声波探伤仪功能模块的电脑化仪器。采用模/数转换电路,数字逻辑电路,微型计算机及计算机接口,使超声波探伤仪的发射、接收、衰减、放大、检波、滤波、显示、闸门、比较、报警等电路的控制参数能由微机键盘和显示屏人机对话输入,简化了操作,同时实现了超声波探伤波形和数据的数字化输出。除此以外,数字式超声波探伤仪还能增加记忆,打印,通信等电脑化仪器特有的功能。 超声波探伤仪的数字化主要体现在读数数字化,波形显示数字化和电脑化数据处理三个方面。

2.仪器读数区别 模拟超声波探伤仪只能显示出超声回波信号的电子扫描波形。 这里回顾一下获取模拟超声波探伤仪数据的途径:模拟超声波探伤仪对波幅的读出过程是:通过将回波调整到一定的百分比高度线(30%或80%等),然后读出衰减器的位置读数。模拟波形相对刻度线的读数精度比较低,一般大于2%。模拟探伤仪对回波位置的读出过程是:将已知距离的参考回波调整到整数格上,再将探伤回波在屏幕上的位置刻度读出,按比例计算位置。读数误差大于1%。在使用模拟超声波探伤仪时,探伤所需的其他一些间接参数(如缺陷当量)的估计需要操作人员进行手工计算。精度更低,过程复杂,不容易掌握。而数字式超声波探伤仪除了能显示出超声回波信号的数字化波形外,还能显示出一些探伤所需的直观数据,包括回波幅度和回波位置。数探仪对波幅的读出过程是:将模拟波形电信号放大到合适的量程后<30%算机计算该数字信号和参考数字的比值或分贝值,自动加上放大器或衰减器的读数,用数字显示出来。读数误差以8位数字采样为例能小于0.4%。数探仪对回波位置的读出过程是:由计算机读取回波峰值点或上升沿处相对同步脉冲的延时记数值,记数脉冲由晶体振荡器产生。计算机将延时数字扣除探头的延时,乘以声速的一半,得到回波的声程。再根据折射角度和有关几何关系,计算出相应的水平距离的垂直深度,在屏幕上数值显示出来。相对精度优于0.5%。微电脑能够利用相关的参数自动计算更多的检测数据,包括缺陷当量,缺陷坐标,缺陷大小,折射角度等。更加准确,直观,操作简单,容易掌握。

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