超聲波探傷方法超聲波探傷作為無損檢測的重要手段,已在工業上得到廣泛應用。目前,在儀器種類,探頭類型,探傷方法和自動化水平方面不斷創新和發展。在超聲波探傷中,使用的波形,發射和接收方法,信號顯示方式,探頭與工件之間耦合的特性,工件的形狀和缺陷的類型,以及手段檢測缺陷都是不同的。為此我們需要詳細了解超聲波探傷相關知識。
一、超聲波探傷分類
超聲波探傷可根據不同的誘導方法進行分類。根據自動化程度,可分為自動探傷,半自動探傷,手動探傷:根據屏幕上顯示缺陷的方式,可分為:顯示缺陷深度和反射波的幅度的A型顯示,橫截面上顯示的缺陷的形狀和分布為B形顯示,C型顯示水平部分上的缺陷的形狀和分布。以下為常用的金屬超聲波探傷方法。
脈衝反射法是最廣泛使用的超聲波探傷方法之一。它不使用連續波,而是使用一定的持續時間以特定頻率發射超聲脈衝。使用示波器顯示探傷結果。脈衝發射方法包括兩種方法:縱波直探針檢測方法和橫波斜探針缺陷檢測方法。
二、超聲波探傷設備
超聲波探傷檢測設備和設備包括超聲波檢測儀,探頭,試塊,耦合劑等,儀器和探頭在超聲波檢測系統的功能中起著關鍵作用。了解其原理,結構和工藝是正確選擇測試設備和設備以及有效測試的保證。
1、超聲波探傷設備-超聲波探傷儀
超聲波探傷儀是超聲波探傷的主要設備。其主要功能是產生電擊並將其應用於傳感器(探頭)。激發探針在從探針接收探針的同時發射超聲波。電信號以某種方式被放大和顯示,以獲得關於待檢查工件中的缺陷的信息。
2、超聲波探傷設備-探頭
超聲波探頭是構成超聲波檢測系統最重要的部件之一。探頭的性能直接影響超聲的能力和有效性。探頭的工作原理,主要性能和結構如下所述。
3、超聲波探傷設備-耦合劑
超聲波耦合是指超聲波在檢測表面上的聲強傳輸。聲強高,超聲波耦合良好。為了改善探頭和工件之間的聲能傳輸,在探頭和檢測表面之間施加的薄層液體稱為耦合劑。耦合劑填充探頭和工件之間的氣隙,允許超聲波進入工件,這是使用耦合劑的主要目的。耦合劑還具有減少摩擦的作用。常用的偶聯劑是水,甘油,發動機油,變壓器油,化學漿料等。
4、超聲波探傷設備-試塊
測試塊是一個帶有簡單幾何人工反射器的樣品,根據特定目的設計和製造。測試塊,如儀器和探針,是超聲波測試中的重要工具。
超聲波探傷作為無損檢測一種方法,因其探傷效率高、成本低、穿透能力強,而被廣泛應用。世界應用中,我們可以利用頻率超過20KHz的高頻聲束在試件中與試件內部缺陷(如裂縫、氣孔、夾渣等)中傳播的特性,來判定材料或焊縫等,是否存在缺陷或組織分布等情況。超聲檢測因其固有特點,它比較適合於檢測焊縫中的平面型缺陷,如裂紋、未焊透、未熔合等。焊縫厚度較大時,其優點愈明顯。
超聲波探傷原理
超聲波探傷是在無損檢測中常碰到的檢測項目,很多時候,知其然才能知其所以然。我們只有在洞徹了事物的本質,才能有信心的去把握事物
一、想要了解超聲波探傷,我們需要先知道什麼是超聲波?
超出人類聽覺範圍的聲波(通常高於20KHZ)稱為超聲波。通常用於超聲波探傷,無損檢測及厚度測量的超聲波頻率範圍通常是50~100KHz。雖然超聲波的表現方式與聲波類似,但它的波長很短。這意味著它可以反映很小的表面,如材料內部的缺陷。正是這一特性使得超聲波探傷在無損檢測中得到了廣泛的應用。如圖1,聲波頻譜圖可分為3個範圍。超聲波又可進一步分為3部分。
二、超聲波探傷應該如何利用頻率、周期及波長等參數?
超聲波波形的振動傳播方式與光波的傳播方式類似。然而不同於光波可以在真空中傳播,超聲波的傳播需要一種彈性介質,如液體或固體。如下圖是連續波的基本參數。這些參數包括波長和周期。
三、超聲波探傷中測厚原理是什麼?
測厚是超聲波探傷無損檢測中重要的一個項目,主要是利用了高頻聲波進入測試對象來獲取信息的,接收信號基於速度往返傳播時間,厚度主要是根據他們的傳播時間或時間對於聲音穿越樣品和振幅 得到的參數來計算的。通常超聲波探傷測厚對測試對象不會有任何改變,更不會受到任何方式的損壞,通過物質材料厚度計算方式如下:
方程T =cts /2
T =材料的厚度,
c =材料聲速
ts=傳播時間
四、超聲波探傷是如何運用分貝及振幅原理來檢測的?
通過測量的相對變化信號及振幅,超聲波探傷可用於測量材料或焊縫的尺寸瑕疵或衰減。這裡信號幅值的相對變化,通常是用分貝表示。分貝值對數比的兩種信號振幅,這可以用下面的公式計算出:方程dB = 20log10(A1 / A2)
dB =分貝,
A1 =振幅的信號 1
A2 =振幅的信號 2
五、超聲波探傷是如何利用靈敏度和解析度等參數來檢測的?
1、 靈敏度是一種超聲波探傷檢測中常用的參數,主要是通過諧振原理,可以在某一特定深度對測試材料的缺陷發射更多的信號,收到這些反射信號發現最小缺陷的能力,靈敏度過高林狀波等就會上來,解析度就會下降
2、解析度是鑑別兩個沿超聲波束軸方向分布最短間距之間組織結構的能力,也就是辨別兩種物體、兩種組織或兩個目標的能力,定義為在顯示器上剛好能區分開的兩點靶間距的實際距離。距離越小,解析度越強。
3遠近場區的判斷,近場的聲壓是沒有什麼規律的,遠場是隨距離增大而減小的,有規律可循。