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超声波探伤仪原理? 超声探伤仪的仪器原理

2020-07-09 03:21阅读()

波探伤仪是利用超声波在材料中的反射波,在材部的反射波形化得知材料内部是否有缺陷。比如一根铜棒,铸造时内部有个孔隙,仪器开始扫描时,显示屏上显示平直的细

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波探伤仪是利用超声波在材料中的反射波,在材部的反射波形化得知材料内部是否有缺陷。比如一根铜棒,铸造时内部有个孔隙,仪器开始扫描时,显示屏上显示平直的细波纹,当探头到达缺陷的位置时,因为反射的时间变长,波形出现尖峰,表示这里有缺陷。根据异常波形的形状大小,还可判断缺陷的大小,埋藏的深度。-

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超声波探伤仪原理?

超声波探伤仪的种类繁多,但在实际的探伤过程,脉冲反射式超声波探伤用的最为广泛。一般匀的材料中,缺陷的存在将造成材料的不连续,这种不连续往往又造成声阻抗的不一致,由反射定理我们知道,超声波在两种不同声阻抗的介质的交界面上将会发生反射,反射回来的能量的大小与交界面两边介质声阻抗的差异和交界面的取向、大小有关。脉冲反射式超声波探伤仪就是根据这个原理设计的。目前便携式的脉冲反射式超声波探伤仪大部分是a扫描方式的,所谓a扫描显示方式即显示器的横坐标是超声波在被检测材料中的传播时间或者传播距离,纵坐标是超声波反射波的幅值。譬如,在一个钢工件中存在一个缺陷,由于这个缺陷的存在,造成了缺陷和钢材料之间形成了一个不同介质之间的交界面,交界面之间的声阻抗不同,当发射的超声波遇到这个界面之后,就会发生反射(见图1

),反射回来的能量又被探头接受到,在显示屏幕中横坐标的一定的位置就会显示出来一个反射波的波形,横坐标的这个位置就是缺陷在被检测材料中的深度。这个反射波的高度和形状因不同的缺陷而不同,反映了缺陷的性质。

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超声波探伤仪的基本原理是什么?

第二章 超声波探伤的物理基础

第一 基本知识

超声波是一种机械波械振动与是超声波探伤的物理基础。

物体沿着直线或曲线在某一平衡位置附近作往复周期性的运动,称为机械振动。振动的传播过程,称为波动。波动分为机械波和电磁波两大类。机械波是机械振动在弹性介质中的传播过程。超声波就是一种机械波。

机械波主要参数有波长、频率和波速。波长:同一波线上相邻两振动相位相同的质点间的距离称为波长,波源或介质中任意一质点完成一次全振动,波正好前进一个波长的距离,常用单位为米(m);频率f: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称为频率 ,常用单位为赫兹(Hz);波速C:波动中,波在单位时间内所传播的距离称为波速,常用单位为米/秒(m/s)。

由上述定义可得:C= f ,即波长与波速成正比,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。

次声波、声波和超声波都是在弹性介质中传播的机械波,在同一介质中的传播速度相同。它们的区别在主要在于频率不同。频率在20~20000Hz之间的能引起人们听觉的机械波称为声波,频率低于20Hz的机械波称为次声波,频率高于20000Hz的机械波称为超声波。次声波、超声波不可闻。

超声探伤所用的频率一般在0.5~10MHz之间,对钢等金属材料的检验,常用的频率为1~5MHz。超声波波长很短,由此决定了超声波具有一些重要特性,使其能广泛用于无损探伤。

1. 方向性好:超声波是频率很高、波长很短的机械波,在无损探伤中使用的波长为毫米级;超声波象光波一样具有良好的方向性,可以定向发射,易于在被检材料中发现缺陷。

2. 能量高:由于能量(声强)与频率平方成正比,因此超声波的能量远大于一般声波的能量。

3. 能在界面上产生反射、折射和波型转换:超声波具有几何声学的上一些特点,如在介质中直线传播,遇界面产生反射、折射和波型转换等。

4. 穿透能力强:超声波在大多数介质中传播时,传播能量损失小,传播距离大,穿透能力强,在一些金属材料中其穿透能力可达数米。

http://baike.baidu.com/view/3576877.htm

http://baike.baidu.com/view/3576877.htm

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超声波探伤仪 的应用原理是什么?

原理就是:

超声波在均匀的物质里面传递的速度是一定的,遇到有断裂面或者其他非均匀状态时候

会有回波反射,探伤仪根据反射大小和时间来判定

“伤”的大小和位置

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超声探伤仪的仪器原理

超声波在被检测中传播时,材料的声学特性和组织的变化对超声波的传播产生的影响,通过对超声波受影响程度和状况的探测了解材料性能和结构变化的技术称为超声检测。超声检测方法通常有穿透法、脉冲反射法、串列法等。

数字式超声波探伤仪现在通常是对被测物体(比如工业材料、人体)发射超声,然后利用其反射、多普勒效应、透射等来获取被测物体内部的信息并经过处理形成图像。

多普勒效应法

是利用超声在遇到运动的物体时发生的多普勒频移效应来得出该物体的运动方向和速度等特性;

透射法

是通过分析超声穿透过被测物体之后的变化而得出物体的内部特性的,其应用目前还处于研制阶段;

反射法

超声波探伤仪这里主要介绍的是目前应用最多的通过反射法来获取物体内部特性信息的方法。

反射法是基于超声波在通过不同声阻抗组织界面时会发生较强反射的原理工作的,正如我们所知道,声波在从一种介质传播到另外一种介质的时候在两者之间的界面处会发生反射,而且介质之间的差别越大反射就会越大,所以我们可以对一个物体发射出穿透力强、能够直线传播的超声波, 超声波探伤仪 然后对反射回来的超声波进行接收并根据这些反射回来的超声波的先后、幅度等情况就可以判断出这个组织中含有的各种介质的大小、分布情况以及各种介质之间的对比差别程度等信息(其中反射回来的超声波的先后可以反映出反射界面离探测表面的距离,幅度则可以反映出介质的大小、对比差别程度等特性),超声波探伤仪从而判断出该被测物体是否有异常。 在这个过程中就涉及到很多方面的内容,包括超声波的产生、接收、信号转换和处理等。

其中产生超声波的方法是通过电路产生激励电信号传给具有压电效应的晶体(比如石英、硫酸锂等),使其振动从而产生超声波;而接收反射回来的超声波的时候,这个压电晶体又会受到反射回来的声波的压力而产生电信号并传送给信号处理电路进行一系列的处理,超声波探伤仪最后形成图像供人们观察判断。

这里根据图像处理方法(也就是将得到的信号转换成什么形式的图像)的种类又可以分为A型显示、M型显示、B型显示、C型显示、F型显示等。

A型显示是将接收到的超声信号处理成波形图像,根据波形的形状可以看出被测物体里面是否有异常和缺陷在那里、有多大等, 超声波探伤仪主要用于工业检测;

M型显示是将一条经过辉度处理的探测信息按时间顺序展开形成一维的空间多点运动时序图,适于观察内部处于运动状态的物体,超声波探伤仪如运动的脏器、动脉血管等;

B型显示是将并排很多条经过辉度处理的探测信息组合成的二维的、反映出被测物体内部断层切面的解剖图像(医院里使用的B超就是用这种原理做出来的),超声波探伤仪适于观察内部处于静态的物体;

C型显示也是一种图象显示,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象,但不能显示缺陷的深度。

C型显示、F型显示现在用得比较少。

超声波探伤仪检测不但可以做到非常准确,而且相对其他检测方法来说更为方便、快捷,也不会对检测对象和操作者产生危害,所以受到了人们越来越普遍的欢迎,有着非常广阔的发展前景。

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超声波探伤仪是怎么探伤的?

利用不同介质中会发生反射的原如果有缺比如钢板中有个气孔,超声波在钢中和空气中的传播速率是不一样,就会发生反射、折射,通过分析反射回来的波形可以判定是不是有缺陷。

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超声波探伤仪器原理及优缺点

  超声波探伤是集先进的科技为一检测仪器,它在医院的治疗过程中发挥着很的角色,同也能够对零件等进行快速而又准确的检查,以达到使用安全的目的。与其它的探测仪相比,超声波的探测仪能够在短时间内完成作业,而且它在使用的时候比较的简单,精确度和灵敏度也是同类产品无法相比的。

  

  (一)超声波探伤仪器的工作原理

  顾名思义超声波探伤仪器主要依靠的是超声波独特的性能来实现探伤的,当然这主要还是因为超声波它具有多种的波型,适应于多种的传播介质。

  在使用的时候它的横波能够对管材进行准确的监测,特别是对那些裂缝、划伤以及气孔等能够准确的检测出来。它的纵波则对金属铸锭、坯料、大型的锻件等能够进行快速的检测,特别是能够检测出那些出现白点、分层的现象。而它的板波却能够检测薄板的正常与否,与之不同的是表面波则可只可以检测一些形状比较简单的铸件是否存在缺陷。所以说超声波探伤仪器在使用的时候能够很好的帮助到人们的工作。

  

  (二)超声波探伤仪器的优点

  由于使用的是超声波进行检测的,所以这种探伤仪具有比较强的穿透力,在工作的时候它甚至能够检测到数米以下的情况。而且它的灵敏度也是很不错的,在使用的时候它能够在短时间内发现其他探测仪不能够发现的反射体,而且能够对物质的位向、形状以及大小等进行准确的确认,并且它能够快速的将检测到的结果进行反应。与同类产品相比,它在使用的时候只需要从被测物体的一面进行测量就可以了,这在很大的程度上节省了人力和时间,而且它的体积比较的小便于携带,操作起来的时候不仅比较的简单,而且具有很不错的安全性能。

  

  (三)超声波探伤仪器的不足之处

  目前来说,超声波探伤仪器对那些形状比较不规则的或者是非均质材料的检查不够精确,而且它不适合有空腔的结构的测量。

  

  综上可以看出的是超声波探伤仪器虽然存在一定的不足,但是它整体的性能还是很不错的。而且它在工业、水利工程、医疗设备、救援设备等中都发挥着非常重要的作用,对人们而言使用产生波探伤仪能够在很大的程度上提高精确度,也节省了大量的人力,是实际操作过程中不错的选择。

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