超聲波探傷工作原理與優(yōu)缺點(diǎn)
www.zjkn17。。ｃｏｍ 無損探傷是在不損壞工件或原材料工作狀態(tài)的前提下，對被檢驗(yàn)部件的表面和內(nèi)部質(zhì)量進(jìn)行檢查的一種測試手段。
無損檢測：Nondestructive Testing（縮寫 NDT）
無損檢測方法很多據(jù)美國國家宇航局調(diào)研分析，認(rèn)為可分為六大類約70余種。但在實(shí)際應(yīng)用中比較常見的有以下幾種：
常規(guī)無損檢測方法有：
?。暀z測 Ultrasonic Testing（縮寫 UT）
－射線檢測 Radiographic Testing（縮寫 RT）；
?。欧蹤z測 Magnetic particle Testing（縮寫 MT）；
?。瓭B透檢驗(yàn) Penetrant Testing （縮寫 PT）；
－渦流檢測Eddy current Testing（縮寫 ET）；
非常規(guī)無損檢測技術(shù)有：
－聲發(fā)射Acoustic Emission（縮寫 AE）；
－泄漏檢測Leak Testing（縮寫 UT）；
－光全息照相Optical Holography；
－紅外熱成象Infrared Thermography；
?。⒉z測 Microwave Testing
超聲波探傷儀的種類繁多，但在實(shí)際的探傷過程，脈沖反射式超聲波探傷儀應(yīng)用的。一般在均勻的材料中，缺陷的存在將造成材料的不連續(xù)，這種不連續(xù)往往又造成聲阻抗的不一致，由反射定理我們知道，超聲波在兩種不同聲阻抗的介質(zhì)的交界面上將會發(fā)生反射，反射回來的能量的大小與交界面兩邊介質(zhì)聲阻抗的差異和交界面的取向、大小有關(guān)。脈沖反射式超聲波探傷儀就是根據(jù)這個原理設(shè)計(jì)的。
目前便攜式的脈沖反射式超聲波探傷儀大部分是A掃描方式的，所謂A掃描顯示方式即顯示器的橫坐標(biāo)是超聲波在被檢測材料中的傳播時(shí)間或者傳播距離，縱坐標(biāo)是超聲波反射波的幅值。譬如TM260超聲波探傷儀，
在一個鋼工件中存在一個缺陷，由于這個缺陷的存在，造成了缺陷和鋼材料之間形成了一個不同介質(zhì)之間的交界面，交界面之間的聲阻抗不同，當(dāng)發(fā)射的超聲波遇到這個界面之后，就會發(fā)生反射,反射回來的能量又被探頭接受到，在顯示屏幕中橫坐標(biāo)的一定的位置就會顯示出來一個反射波的波形，橫坐標(biāo)的這個位置就是缺陷在被檢測材料中的深度。這個反射波的高度和形狀因不同的缺陷而不同，反映了缺陷的性質(zhì)。 具體技術(shù)指標(biāo)見（表1）。
| 技術(shù)參數(shù)TM260 | ||
| 掃描范圍： | 0～10000mm鋼縱波 | |
| 工作頻率： | 0.25MHz～20MHz | |
| 垂直線性誤差 | ≤2.5% | |
| 水平線性誤差 | ≤0.1% | |
| 靈敏度余量 | ＞65dB（深200mmΦ2平底孔） | |
| 分辨力 | ＞40dB（5N14） | |
| 動態(tài)范圍 | ≥36dB | |
| 噪聲電平： | ＜8% | |
| 硬采樣頻率 | 150MHz | |
| 重復(fù)發(fā)射頻率 | 100~1000HZ | |
| 聲速范圍 | 1000～9999（m/s） | |
| 工作方式 | 單晶探傷、雙晶探傷、穿透探傷 | |
| 數(shù)字抑制 | （0～80）%，不影響線性與增益 | |
| 工作時(shí)間 | 連續(xù)工作7小時(shí)以上（鋰電池） | |
| 環(huán)境溫度 | （-20～70）℃（參考值） | |
| 相對濕度 | （20～95）% RH | |
| 外型尺寸 | 240×180×50（mm） |
超聲波探傷比X射線探傷具有較高的探傷靈敏度、周期短、成本低、靈活方便、效率高，對人體無害等優(yōu)點(diǎn)；缺點(diǎn)是對工作表面要求平滑、要求富有經(jīng)驗(yàn)的檢驗(yàn)人員才能辨別缺陷種類、對缺陷沒有直觀性；超聲波探 傷適合于厚度較大的零件檢驗(yàn)
1）超聲波在介質(zhì)中傳播時(shí)，在不同質(zhì)界面上具有反射的特性，如遇到缺陷，缺陷的尺寸等于或大于超聲波波長時(shí)，則超聲波在缺陷上反射回來，探傷儀可將反射波顯示出來；如缺陷的尺寸甚至小于波長時(shí)，聲波將繞過射線而不能反射；
?。?）波聲的方向性好，頻率越高，方向性越好，以很窄的波束向介質(zhì)中輻射，易于確定缺陷的位置.
（3）超聲波的傳播能量大，如頻率為1MHZ（1兆赫茲）的超生波所傳播的能量，相當(dāng)于振幅相同而頻率為1000HZ（赫茲）的聲波的100萬倍.
超探儀是一種便攜式工業(yè)無損探傷儀器，它能夠快速便捷、無損傷、地進(jìn)行工件內(nèi)部多種缺陷（焊縫、裂紋、夾雜、折疊、氣孔、砂眼等）的檢測、定位、評估和診斷。既可以用于實(shí)驗(yàn)室，也可以用于工程現(xiàn)場。本儀器能夠廣泛地應(yīng)用在制造業(yè)、鋼鐵冶金業(yè)、金屬加工業(yè)、化工業(yè)等需要缺陷檢測和質(zhì)量控制的領(lǐng)域，也廣泛應(yīng)用于航空航天、鐵路交通、鍋爐壓力容器等領(lǐng)域的在役安全檢查與壽命評估。它是無損檢測行業(yè)的*
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