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超聲波檢測儀器探傷方法分類

發布時間:2020/7/16 10:37:46

超聲波檢測儀器的發展

目前,超聲檢測技術伴隨著計算機技術的不斷發展,更多的向著成像、信號處理等方向發展。所有這些發展都是由于電腦工業的大幅發展所造,才使得這些相關產品研究快速發展。由于新材料、新技術的不斷涌現,檢測技術水平不斷提高,超聲波探傷系統正朝著以下特征方向發展:


1.模塊化和小型化:超聲波檢測儀器需要具有可分模塊功能,某些模塊出現問題可以隨時更換,而不需要對整體模塊進行改動;未來儀器設計更多的趨勢是向小型化發展,以適應更多場合的需求。

2.數字化和智能化:未來的檢測儀器應當具有高度的智能化和數字化,能夠自動識別缺陷,顯示圖像,還會具有良好的操作界面以及簡單的操作步驟。

手掌式超聲波檢測儀.jpg

超聲波探傷檢測方法分類

超聲波探傷根據收發方式的不同、產生波形的不同,換能器與被測物耦合的方式不同等有不同的分類方法,每種方法實現的手段以及檢測缺陷的類型都有所不同。按照探傷的原理可分為共振法、穿透法和脈沖反射法。


共振法:

物體本身存在固有頻率。聲波以特定頻率進入被測物時在其表面上發生反射現象,并且反射波與入射波的相位可疊加,稱這種現象叫做共振。

用共振法檢測工件時,首先使探頭與工件緊密結合,然后不斷的改變加載在壓電晶片上電壓的頻率,從而調整輻射到工件中超聲波的波長。當工件的厚度為入射波半波長的整數倍時,在表面會產生駐波現象,超聲測厚中常用此方法測量物體的厚度。



穿透法:

穿透法通常采用發射探頭和接收探頭共同完成探傷任務。在對工件進行探傷時,將探頭至于工件兩側,使超聲波能夠從發射探頭通過工件后進入接收探頭。當工件內部無缺陷時,接收回的超聲波存在比較大的能量;如果遇到缺陷,聲波會被阻隔一部分或者完全阻隔,在接收端此片區域的能量就比較弱,會形成聲影,通過此方法就可以判斷缺陷形狀大小


脈沖反射法:

脈沖反射法和前面的兩種方法不太一樣,超聲換能器發出的波不是連續波,而是具有一定頻率的脈沖超聲波。以 A 型探傷儀為例,從換能器發出的脈沖超聲波會進入到工件,同時在顯示器上形成一個起始信號,通常叫做起始波。超聲波在工件內部遇到缺陷時會發生信號反射,通過超聲換能器轉換成對應的電脈沖信號,最終進過放大電路出現在顯示器中。顯示器的橫坐標是電子束運動的時間,縱坐標是信號幅值,兩者都認為是勻速運動,所以缺陷反射回的信號同始波信號,底波反射回的信號同始波信號他們之間的距離是相等,成比例運算。

按照探頭和工件的耦合方式可分為直接接觸法和液浸法兩種。


直接接觸法:

直接接觸法首先在接觸面涂一層很薄的耦合劑,然后把換能器直接放上去進行檢測,如圖 2.1 所示。使用直接接觸法的好處是使用方便,操作簡單,只需要在工件表面涂抹耦合劑便可進行探傷,但是探傷的好壞與耦合劑性能有著直接的關聯。


液浸法:

直接接觸法具有使用靈活、方便等優點。但是很多影響因素都難以控制,比如耦合層厚度的薄厚、接觸面積的大小、凹坑的填充程度等,而且探測速度慢,不利于實現自動化。為了克服以上缺點,通常采用液浸法。在液浸法中換能器和工件不直接接觸,而是由換能器發射的聲波經過液體耦合層后,再射入到工件中,因而聲波的發射和接收都比較穩定。


水可以作為很好的耦合劑,常常被用在液浸法中。超聲波自動探傷大部分就是采用水作為耦合劑,根據工件和換能器在耦合劑所處的位置不同,一般可分為全部液浸法、局部液浸法和間隙法等。


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