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*