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超声检测技术 机电工程学院测控系 魏 莉 Weili@whut.edu.cn 5 超声波检测方法 二. 超声检测方法　　 　　1） 脉冲反射法 　　脉冲反射法是由超声波探头发射脉冲波到试件内部，通过观察来自内部缺陷或试件底面的反射波的情况来对试件进行检测的方法。 5 超声波检测方法 1.按原理分类:有脉冲反射法、穿透法和共振法。 C型显示原理图 5 超声波检测方法 5 超声波检测方法 5 超声波检测方法 5 超声波检测方法 BT9钛合金锻制饼坯超声检测中发现的高密度夹杂物（钼夹杂）的解剖显示照片（横向低倍） 　　② 按超声波的通道分类：可分为单通道和多通道检测仪。 　　③ 按是否数字化分类：可分为数字式超声波检测仪和模拟式超声波检测仪所谓数字式主要指发射、接收电路的参数控制和接收信号的处理、显示均采用数字方式的仪器。 数字式超声检测仪是计算机技术和传统超声检测技术相结合的产物。 它具有传统模拟式检测仪的基本功能，同时又增加了数字化带来的先进功能，即实现了仪器功能的精确、自动控制，信号获取和处理的数字化和自动化，检测结果的可记录性和可再现性。 　　以上分类中，模拟式和数字式A型脉冲反射式超声波检测仪在工程实际中应用最为广泛，其型号有CTS-22、CTS-21、 JTS-5、CST-3等。 5 超声波检测方法 5 超声波检测方法 钢轨探伤车 滑板式探头 5 超声波检测方法 高速钢轨探伤车 铁路钢轨探测用的滚轴式探头（也称做轮式探头） 5 超声波检测方法 铁路钢轨探头 铁路钢轨对接焊缝探测用探头 缺陷 铁路钢轨探伤用滑板式探头 焊缝 5 超声波检测方法 管道环焊缝超声波检测装置 管道环焊缝超声波检测装置原理 5 超声波检测方法 超声探伤仪 5 超声波检测方法 构件的超声探伤 5 超声波检测方法 5 超声波检测方法 　　2. 超声波探头 　　（1） 超声波探头的作用。 超声波探头用于实现声能和电能的互相转换。它是利用压电晶体的正、逆压电效应进行换能的。探头是组成检测系统的最重要的组件，其性能的好坏直接影响超声检测的效果。  　　（2） 常用超声波探头的类型。超声波检测中由于被探测工件的形状和材质、探测的目的、探测的条件不同， 因而要使用各种不同形式的探头。其中最常用的是接触式纵波直探头、接触式横波斜探头、双晶探头、水浸探头与聚焦探头等。一般横波斜探头的晶片为方形，纵波直探头的晶片为圆形，而聚焦声源的圆形晶片为声透镜。 所以声场就有圆盘源声场、聚焦声源声场和斜探头发射的横波声场。 5 超声波检测方法 5 超声波检测方法 在液浸平探头的晶片平面上加上声透镜，探伤时以水作耦合剂，将声能传人试件，由于探头不直接与试件接触，晶片不易损坏。在聚焦区内超声束宽度可被减小，而声强被增大，从而提高信噪比和检测灵敏度。 5 超声波检测方法 ???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 纵波直探头 5 超声波检测方法 横波斜探头 5 超声波检测方法 ???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 双晶探头 5 超声波检测方法 水浸探头 水浸聚焦探头 5 超声波检测方法 测厚探头 5 超声波检测方法 　　3. 试块与耦合剂 　　与一般的测量过程一样，为了保证检测结果的准确性与重复性、可比性，必须用一个具有已知固定特性的试样(试块)对检测系统进行校准。这种按一定的用途设计制作的具有简单形状人工反射体的试件即称为试块。超声检测用试块通常分为两种类型，即标准试块(校准试块)和对比试块(参考试块)。 5 超声波检测方法 　　当探头和试件之间有一层空气时，超声波的反射率几乎为100％，即使很薄的一层空气也可以阻止超声波传入试件。 因此，排除探头和试件之间的空气非常重要。耦合剂就是为了改善探头和试件间声能的传递而加在探头和检测面之间的液体薄层。耦合剂可以填充探头与试件间的空气间隙，使超声波能够传入试件，这是使用耦合剂的主要目的。除此之外， 耦合剂有润滑作用，可以减少探头和试件之间的摩擦， 防止试件表面磨损探头，并使探头便于移动。在液浸法检测中，通过液体实现耦合，此时液体也是耦合剂。常用的耦合剂有水、甘油、 变压器油、化学浆糊等。 5 超声波检测方法 液体耦合 干压耦合 空气耦合 高温耦合 5 超声波检测方法 5 超声波检测方法 影响耦合的因素 耦合层厚度 表面粗糙度 声阻抗 工件表面形状 5 超声波检测方法 　　4.超声波检测系统性能  　　 （