超声检测技术(一)
admin
2024-03-22 18:33:35
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按原理分类: 脉冲反射法,穿透法,共振法,衍射时差法。
按显示分类: a,b,c。
按耦合方式分类: 接触法(需要耦合剂),液浸法。
按探头数目分类: 单探头,双探头,多探头。
按入射方向: 直射,斜射。
最常见的一种技术是A型显示的单探头纵波垂直入射脉冲反射接触法。
脉冲反射法包括: 缺陷回波法,底波高度法,多次反射法。

缺陷回波法:
发射脉冲T,底面回波B,缺陷回波F
无缺陷时,无F;有F时,有缺陷。
F的高度与缺陷反射面大小,尺寸,形状,性质,以及探头至缺陷的距离有关。
缺点: 不能用于高衰减材料的检测,不能检测取向不良的缺陷,不能检测表面和近表面缺陷(存在盲区)。

底波高度法(底波衰减法):
底波高度: 无缺陷>吸收性缺陷>倾斜缺陷
缺点: 仅适用于上下底面平行,形状简单的工件
优点: 不存在盲区

多次底波法:
吸收性缺陷使Bi数量减少
小缺陷使Bi前面增加Fi
大缺陷使Bi消失,全是Fi

穿透法:
显示两个波,始波(发射波)与穿透波(接受波)。
工件两侧各有一个探头,一个接受,一个发射。
有小缺陷时,穿透波较小,大缺陷时,穿透波消失。
缺点: 无法得到缺陷深度,上下底面平行,灵敏度低
优点: 无盲区,可用于衰减系数大的材料

衍射时差法TOFD:
斜探头
无缺陷时: 直通波,底面反射波
有缺陷时: 直通波,上端衍射波,下端衍射波,底面反射波
TOFD图像: 灰度表示波的大小,横轴表示两个探头间距,纵轴表示探头前进距离
非平行扫查: 探头运动方向与两探头连线方向垂直
平行扫查: 探头运动方向与两探头连线方向平行

纵波穿透能力强,可探测的厚度大

双晶探头脉冲反射法:
无缺陷: 始波,界面直接反射波,底面反射波
有缺陷: 始波,界面直接反射波,缺陷波,底面反射波
适用于检测近表面缺陷

斜射声束会在工件中产生: 纵波与横波 或 横波 或 表面波 或 板波。
产生纵波与横波时,检测所用的是纵波。
产生斜射声速的方法: 接触法斜角探头,水浸直探头
产生纯横波的方法: 接触斜角法,横波水浸法

接触斜角法:
斜楔为有机玻璃,工件为钢。
无缺陷: 声束在上下表面反射形成W路径,无回波,只有初始波。
有缺陷: 有回波。

纵波斜射法:
同时产生纵波与横波,利用纵波检测。
对于厚度大的工件,横波由于传播速度比纵波小,不会对检测产生影响。

表面波:
斜角探头产生表面波。
始波与缺陷波间的距离和探头与缺陷的距离相关。

板波法:
用于薄板,薄壁管,工件厚度小于6mm。
常使用可变角探头。

单探头法:
要求主反射面与声束轴线垂直

并列双探头法:
两个探头同步同向移动,用于较薄的工件。
一个固定,一个移动,用于检测倾斜缺陷。

交叉双探头法:
用于检查与检测面垂直的片装缺陷,如焊缝检测中的横向缺陷。

K形,V形串列式双探头法:
K形用于检查与检测面垂直的片装缺陷;
V形用于检查与检测面平行的片装缺陷。

串列式双探头法:
用于检查与检测面垂直的片装缺陷,如U形坡口焊缝或窄坡口焊缝中的未融合。

液浸法:
无缺陷: 始波,界面波,底波
有缺陷: 始波,界面波,缺陷波,底波

仪器和探头组合性能包括水平线性、垂直线性、组合频率、灵敏度余量、盲区(仅限直探头)和远场分辨力。

单晶直探头盲区: 始脉冲宽度和阻塞时间的总和
声程: 声束走过的路程

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