超声检测设备与器材.ppt

前言 超声波检测设备与器材包括超声波检测仪、探头、试块、耦合剂和机械扫描装置等。 超声波检测仪和探头是超声波检测的关键设备，其性能的好坏影响超声波检测的检测灵敏度和定位定量精度。 超声波检测试块和耦合剂是超声波检测的重要器材，试块类型和反射体的性质对超声波检测灵敏度和缺陷评定具有重要意义，耦合剂的类型和性能对超声波检测灵敏度和缺陷评定也有重要影响。 2、B型显示探伤仪：B型显示是一种图象显示，探伤仪荧光屏的横坐标是靠机械扫描来代表探头的扫查轨迹，纵坐标是靠电子扫描来代表声波的传播时间或距离，因而可以直观地显示出被探工件任一纵截面上缺陷的分布及缺陷的深度。如图 3、C型显示探伤仪：C型显示也是一 种图象显示，探伤仪荧光屏的横坐标和 纵坐标都是靠机械扫描来代表探头在工 件表面的位置，探头接收信号幅度以光 点辉度表示，因而探头的工件表面移动 时，荧光屏上便显示出工件内部缺陷的 平面图象，但不能显示缺陷的深度。 如图 目前，广泛使用的是A型显示脉冲反射式超声波探伤仪。下面就来研究这种型号的探伤仪 模拟超声检测仪 数字超声仪 它们的作用是： 1、压电晶片的作用是发射和接收超声波，实现电声能转换。 2、阻尼块的作用一是对压电晶片的振动起阻尼作用，从而减小脉冲宽度，提高分辨力，二是吸收晶片向背面发射的超声波，三是对晶片起支承作用。 3、保护膜的作用是保护压电晶片，不致磨损或损坏 4、斜楔是斜探头中为了使超声波倾斜入射到检测面而装在晶片前面的楔块。其作用一是保证晶片发射的超声波按设定的倾斜角倾斜入射到斜楔与工件的界面上，从而产生波型转换，以便在工件内形成特定波型和角度的声束。二是对晶片起保护作用。 聚焦探头：聚焦探头是利用超声波在介面上产生折射的原理，使探头发现的超声波束在工件的某处聚集的一种探头。根据聚焦方式不同，可分为点聚焦和线聚焦。点聚焦的理想焦点为一个点，其声透镜为球面，线聚焦的理想焦点为一条线，其声透镜为柱面。聚焦探头的主要参数是频率、晶片尺寸和焦距。聚焦探头可分为接触式聚焦探头和水浸聚焦探头。 水浸聚焦探头的焦距F与声透镜的曲率半径r的关系为： F=C1r/（C1-C2）=nr/（n-1） 聚焦探头检测工件时，实际焦距会变小 F‘=F-L（C3/C2-1） 水层厚度为： H=F-LC3/C2 式中： n=C1/C2， C1、C2、C3分别为声透镜、 水、工件中声速。 L为焦点至工作表面的距离。 横通孔和长横孔具有轴对称性，反射波幅比较稳定，有线性缺陷的特征，适用于各种K值探头。可作为有一定长度的裂纹、未焊透、未熔合和条状缺陷的人工反射体。通常用于对焊接接头、堆焊层的超声检测。 短横孔在近场区表现为线状反射体特征，在远场区表现为点状反射体特征。主要用于对焊接接头的检测，适用于各种K值探头。 平底孔一般具有点状面积型反射体的特点，主要用于锻件、钢板、焊接接头、复合板、堆焊层的超声检测。 V型槽和线切割槽具有表面开口的线性缺陷的特点，适用于钢板、钢管、锻件等的横波检测。 二、试块的结构与作用举例 1、CSK-ⅠA标准试块： CSK-ⅠA的结构和尺寸如图所示 CSK-ⅠA的作用： 1）调整纵波检测范围和扫描速度，用25和100反射体。 2）校准仪器的水平线性、垂直线性和动态范围。用25mm或100mm反射体 3）测定直探头和仪器组合的远程分辨力。利用85、91、100mm反射体。 4）测量斜探头的入射点，用R100反射体。 5）测量斜探头的K值或折射角。 6）测量斜探头和仪器的组合灵敏度余量。利用R100或φ1.5反射体。 7）调整横波检测范围和扫描速度，利用R50和R100反射体。 8）测定斜探头声束轴线的偏离。利用试块的直角棱边测。 9）测量横波斜探头的分辨力。利用φ50、φ44、φ40台阶孔。 2、CSK-ⅢA标准试块 CSK-ⅢA标准试块的结构和尺寸如图。 CSK-ⅢA标准试块的用途 1）用于测量斜探头的K值或折射角 2）用于制作斜探头的距离—波幅曲线。 3）调整横波斜探头的扫描速度。 4、用于调整检测灵敏度。 第五节 仪器和探头的性能及其测试 仪器和探头的性能包括仪器的性能、探头的性能、仪器与探头的组合性能。对一个检测人员来说，不仅要了解这些性能，还要能对这些性能指标进行测试，以便定期对仪器和探头的性能进行测试和校验，确保检测结果的准确性。 一、仪器主要性能指标 超声仪的性能我们主要关注以下性能指标： 1、垂直线性：垂直线性是指输入到超声检测仪接收电路的信号幅度与其在超声检测仪显示器上所显示的幅度成正比的关系程度。垂直线性影响缺陷当量的评定结果