斜射法超聲探傷

將電脈沖施加在壓電換能器上即能將電能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能。在斜射波探頭中，換能器通常發(fā)生厚度變化，產(chǎn)生壓縮與擴(kuò)張。這種縱波（壓縮波）將通過斜楔（通常為一種塑料）。換能器表面與斜楔接觸面之間的角度等于被檢表面法線與入射波束之間的角度。

超聲波探傷技術(shù)簡(jiǎn)介

1、超聲檢測(cè)

超聲波檢測(cè)是無損檢測(cè)方法之一，無損檢測(cè)是在不破壞前提下，檢查工件宏觀缺陷或測(cè)量工件特征的各種技術(shù)方法的統(tǒng)稱。常規(guī)無損檢測(cè)方法有：超聲檢測(cè)UltrasonicTesting（縮寫UT）；射線檢測(cè)RadiographicTesting（縮寫RT）；磁粉檢測(cè)MagneticparticleTesting（縮寫MT）；滲透檢驗(yàn)PenetrantTesting（縮寫PT）；渦流檢測(cè)EddycurrentTesting（縮寫ET）；

2、超聲波探傷儀

運(yùn)用超聲檢測(cè)的方法來檢測(cè)的儀器稱之為超聲波探傷儀。它的原理是：超聲波在被檢測(cè)材料中傳播時(shí),材料的聲學(xué)特性和內(nèi)部組織的變化對(duì)超聲波的傳播產(chǎn)生一定的影響，通過對(duì)超聲波受影響程度和狀況的探測(cè)了解材料性能和結(jié)構(gòu)變化的技術(shù)稱為超聲檢測(cè)。超聲檢測(cè)方法通常有穿透法、脈沖反射法、串列法等。

PXUT-350

1、檢測(cè)范圍0.0-5000.0mm

2、工作頻率

3、增益調(diào)節(jié)

4、波形顯示

3、衰減控制

4、垂直性誤差≤3%

5、水平性誤差≤0.3%

6、抑制電平

7、探傷靈敏度余量≥60dB

8、脈沖移位

9、使用電源7.2VDC，220VAC

10、外形尺寸250×140×50

11、備注全國(guó)服務(wù)，上門調(diào)試培訓(xùn)。如有特殊需要，特聘上海鐵路局機(jī)務(wù)系統(tǒng)無損檢測(cè)設(shè)備服務(wù)中心工程師，上門培訓(xùn)指導(dǎo)。探傷工藝乃保證質(zhì)量的重中之重，選購(gòu)信譽(yù)好，產(chǎn)品好的商家尤為重要。

12、產(chǎn)品介紹PXUT-350全數(shù)字智能超聲波探傷儀采用新型超大屏幕高亮度EL顯示器件(6.5"高亮場(chǎng)致發(fā)光顯示器)，儀器造型優(yōu)美，體積小巧，屏幕超大，強(qiáng)光下無需遮光也能清晰顯示，儀器功能實(shí)用，性能穩(wěn)定，操作簡(jiǎn)便，是一款性能價(jià)格比非常優(yōu)異的筆記本式全數(shù)字智能超聲波探傷儀。

13、產(chǎn)地中國(guó)

超聲波的接收和產(chǎn)生原理相似，當(dāng)超聲波遇到不連續(xù)性時(shí)，即會(huì)產(chǎn)生反射，反射的超聲波使壓電晶片振動(dòng)，繼而在壓電晶片兩端產(chǎn)生電壓。最主要是如何將電脈沖轉(zhuǎn)化為探傷儀屏幕上的波形，模擬機(jī)是通過顯像管現(xiàn)實(shí)的，顯像管的圖像是電子打在熒光物質(zhì)上，是熒光物質(zhì)發(fā)光，電子經(jīng)過一個(gè)電場(chǎng)而改變方向，打在屏幕的不同位置，是屏幕顯現(xiàn)圖像的。顯像管x方向上的電壓探傷儀加在壓電晶片上的電壓，y方向是壓電晶片振動(dòng)產(chǎn)生的電壓。這樣就形成了屏幕上的波形。（其實(shí)電脈沖還要經(jīng)過放大，整合濾波等一系列過程才加到顯像管上的）

數(shù)字儀就是對(duì)發(fā)射的電壓和接受的電壓在不同時(shí)間的采樣，采樣信息在通過芯片將脈沖轉(zhuǎn)化，傳給液晶（當(dāng)然，也有的機(jī)型是致場(chǎng)發(fā)光顯示的，先是原理和顯像管顯示遠(yuǎn)離差不多）顯像系統(tǒng)，是屏幕的不同的晶體管發(fā)光。就產(chǎn)生圖像了。

超聲探傷儀物理基礎(chǔ)

波及波分類

介質(zhì)的一切質(zhì)點(diǎn)，是以彈性力互相聯(lián)系的。某質(zhì)點(diǎn)在介質(zhì)內(nèi)振動(dòng)，能激發(fā)起周圍質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)。振動(dòng)在彈性介質(zhì)內(nèi)的傳播過程，稱為波。波，有電磁波（電波和光波）和聲波（或稱機(jī)械波）。

聲波

聲波是一種能在氣體、液體、固體中傳播的彈性波。它可分為分次聲波、可聞聲波、超聲波及特超聲波。人耳所能聽聞的聲波在20-20000赫之間。頻率超過20000赫，人耳所不能聽聞的聲波，稱超聲波。聲波的頻率愈高，愈于光學(xué)的某些特性（如反射。折射定律）相似。

超聲探傷儀儀器原理

超聲波在被檢測(cè)材料中傳播時(shí),材料的聲學(xué)特性和內(nèi)部組織的變化對(duì)超聲波的傳播產(chǎn)生一定的影響，通過對(duì)超聲波受影響程度和狀況的探測(cè)了解材料性能和結(jié)構(gòu)變化的技術(shù)稱為超聲檢測(cè)。超聲檢測(cè)方法通常有穿透法、脈沖反射法、串列法等。

數(shù)字式超聲波探傷儀通常是對(duì)被測(cè)物體（比如工業(yè)材料、人體）發(fā)射超聲，然后利用其反射、多普勒效應(yīng)、透射等來獲取被測(cè)物體內(nèi)部的信息并經(jīng)過處理形成圖像。

多普勒效應(yīng)法

是利用超聲在遇到運(yùn)動(dòng)的物體時(shí)發(fā)生的多普勒頻移效應(yīng)來得出該物體的運(yùn)動(dòng)方向和速度等特性；

透射法

是通過分析超聲穿透過被測(cè)物體之后的變化而得出物體的內(nèi)部特性的，其應(yīng)用還處于研制階段；

反射法

超聲波探傷儀這里主要介紹的是應(yīng)用最多的通過反射法來獲取物體內(nèi)部特性信息的方法。

反射法是基于超聲波在通過不同聲阻抗組織界面時(shí)會(huì)發(fā)生較強(qiáng)反射的原理工作的，正如我們所知道，聲波在從一種介質(zhì)傳播到另外一種介質(zhì)的時(shí)候在兩者之間的界面處會(huì)發(fā)生反射，而且介質(zhì)之間的差別越大反射就會(huì)越大，所以我們可以對(duì)一個(gè)物體發(fā)射出穿透力強(qiáng)、能夠直線傳播的超聲波， 超聲波探傷儀 然后對(duì)反射回來的超聲波進(jìn)行接收并根據(jù)這些反射回來的超聲波的先后、幅度等情況就可以判斷出這個(gè)組織中含有的各種介質(zhì)的大小、分布情況以及各種介質(zhì)之間的對(duì)比差別程度等信息（其中反射回來的超聲波的先后可以反映出反射界面離探測(cè)表面的距離，幅度則可以反映出介質(zhì)的大小、對(duì)比差別程度等特性），超聲波探傷儀從而判斷出該被測(cè)物體是否有異常。 在這個(gè)過程中就涉及到很多方面的內(nèi)容，包括超聲波的產(chǎn)生、接收、信號(hào)轉(zhuǎn)換和處理等。

其中產(chǎn)生超聲波的方法是通過電路產(chǎn)生激勵(lì)電信號(hào)傳給具有壓電效應(yīng)的晶體（比如石英、硫酸鋰等），使其振動(dòng)從而產(chǎn)生超聲波；而接收反射回來的超聲波的時(shí)候，這個(gè)壓電晶體又會(huì)受到反射回來的聲波的壓力而產(chǎn)生電信號(hào)并傳送給信號(hào)處理電路進(jìn)行一系列的處理，超聲波探傷儀最后形成圖像供人們觀察判斷。

這里根據(jù)圖像處理方法（也就是將得到的信號(hào)轉(zhuǎn)換成什么形式的圖像）的種類又可以分為A型顯示、M型顯示、B型顯示、C型顯示、F型顯示等。

A型顯示是將接收到的超聲信號(hào)處理成波形圖像，根據(jù)波形的形狀可以看出被測(cè)物體里面是否有異常和缺陷在那里、有多大等， 超聲波探傷儀主要用于工業(yè)檢測(cè)；

M型顯示是將一條經(jīng)過輝度處理的探測(cè)信息按時(shí)間順序展開形成一維的"空間多點(diǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)序圖"，適于觀察內(nèi)部處于運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的物體，超聲波探傷儀如運(yùn)動(dòng)的臟器、動(dòng)脈血管等；

B型顯示是將并排很多條經(jīng)過輝度處理的探測(cè)信息組合成的二維的、反映出被測(cè)物體內(nèi)部斷層切面的"解剖圖像"（醫(yī)院里使用的B超就是用這種原理做出來的），超聲波探傷儀適于觀察內(nèi)部處于靜態(tài)的物體；

C型顯示也是一種圖象顯示，探傷儀熒光屏的橫坐標(biāo)和縱坐標(biāo)都是靠機(jī)械掃描來代表探頭在工件表面的位置。探頭接收信號(hào)幅度以光點(diǎn)輝度表示，因而，當(dāng)探頭在工件表面移動(dòng)時(shí)，熒光屏上便顯示出工件內(nèi)部缺陷的平面圖象，但不能顯示缺陷的深度。

C型顯示、F型顯示用得比較少。

超聲波探傷儀檢測(cè)不但可以做到非常準(zhǔn)確，而且相對(duì)其他檢測(cè)方法來說更為方便、快捷，也不會(huì)對(duì)檢測(cè)對(duì)象和操作者產(chǎn)生危害，所以受到了人們?cè)絹碓狡毡榈臍g迎，有著非常廣闊的發(fā)展前景。

探傷基本原理

超聲波探傷是利用超聲能透入金屬材料的深處，并由一截面進(jìn)入另一截面時(shí)，在界面邊緣發(fā)生反射的特點(diǎn)來檢查零件缺陷的一種方法，當(dāng)超聲波束自零件表面由探頭通至金屬內(nèi)部，遇到缺陷與零件底面時(shí)就分別發(fā)生反射波來，在螢光屏上形成脈沖波形，根據(jù)這些脈沖波形來判斷缺陷位置和大小。

探傷優(yōu)缺點(diǎn)

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(duì)人體無害等優(yōu)點(diǎn)；缺點(diǎn)是對(duì)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(duì)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)。

探傷主要特性

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(zhǎng)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(zhǎng)時(shí)，聲波將繞過射線而不能反射；

2、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（100萬赫茲）的超聲波所傳播的能量，相當(dāng)于振幅相同而頻率為1000HZ（赫茲）的聲波的100萬倍。

探傷缺陷分類

在焊縫超聲波探傷中一般把焊縫中的缺陷 分成三類：點(diǎn)狀缺陷、線狀缺陷、面狀缺陷。

在分類中把長(zhǎng)度小于10mm的缺陷叫做點(diǎn)狀缺陷；一般不測(cè)長(zhǎng)，小于10mm的缺陷按5mm計(jì)。把長(zhǎng)度大于10mm的缺陷叫線狀缺陷。把長(zhǎng)度大于10mm高度大于3mm的缺陷叫面狀缺陷。

探傷穿透能力

X射線穿透物質(zhì)的能力大小和射線本身的波長(zhǎng)有關(guān)，波長(zhǎng)越短（管電壓越高），其穿透能力越大，稱之為“硬”；反之則稱為“軟”。

探傷消失的原因

1、近表表大缺陷；2、吸收性缺陷；3、傾斜大缺陷；4、氧化皮與鋼板結(jié)合不好。

探傷主要因素

1、顯影時(shí)間；2、顯影液溫度；3、顯影液的搖動(dòng)；4、配方類型；5、老化程度。

探傷使用

一、超聲波探傷儀組成部分：主要有電路同步電路、發(fā)電路、接收電路、水平掃描電路、顯示器和電源等部份組成。

二、超聲波探頭的主要作用

1、探頭是一個(gè)電聲換能器，并能將返回來的聲波轉(zhuǎn)換成電脈沖；

2、控制超聲波的傳播方向和能量集中的程度，當(dāng)改變探 頭入射 角或改變超聲波的擴(kuò)散角時(shí)，可使聲波的主要能量按不同的角度射入介質(zhì)內(nèi)部或改變聲波的指向性，提高分辨率；

3、實(shí)現(xiàn)波型轉(zhuǎn)換；

4、控制工作頻率；適用于不同的工作條件。

三、超聲波試塊的作用

超聲波試塊的作用是校驗(yàn)儀器和探頭的性能，確定探傷起始靈敏度，校準(zhǔn)掃描線性。

超聲波探傷儀同步信號(hào)發(fā)生器的作用

同步電路產(chǎn)生同步脈沖信號(hào)，用以觸發(fā)儀器各部分電路同時(shí)協(xié)調(diào)工作，它主要控制同步發(fā)射和同步掃描二部分電路。

四、超聲波探傷中，超聲波在介質(zhì)中傳播時(shí)引起衰減的原因

1、超聲波的擴(kuò)散傳播距離增加，波束截面愈來愈大，單位面積上的能量減少。

2、材質(zhì)衰減一是介質(zhì)粘滯性引起的吸收；二是介質(zhì)界面雜亂反射引起的散射。

加強(qiáng)超波探傷合錄和報(bào)告工作

任何工件經(jīng)過超聲波探傷后，都必須出據(jù)檢驗(yàn)報(bào)告以作為該工作質(zhì)量好壞的憑證，一份正確的探傷報(bào)告，除建立可靠的探測(cè)方法和結(jié)果外，很大程度上取決于原始記錄和最后出據(jù)的探傷報(bào)告是非常重要的，如果我們檢查了工件不作記錄也不出報(bào)告，那么探傷檢查就毫無意義。

五、用超聲波對(duì)餅形大鍛件探傷，用底波調(diào)節(jié)探傷起始靈敏度對(duì)工作底面的要求

1、底面必須平行于探傷面；

2、底面必須平整并且有一定的光潔度。

六、CSK－ⅡA試塊的主要作用

1、校驗(yàn)靈敏度；2、校準(zhǔn)掃描線性。

七、影響照相靈敏度的主要因素

1、X光機(jī)的焦點(diǎn)大小；2、透照參數(shù)選擇的合理性，主要參數(shù)有管電壓、管電流、曝光時(shí)間和焦距大小；3、增感方式；4、選用膠片的合理性；5、暗室處理?xiàng)l件；6、散射的遮擋等。

八、超聲波探傷選擇探頭K值三條原則

1、聲束掃查到整個(gè)焊縫截面；

2、聲束盡量垂直于主要缺陷；

3、有足夠的靈敏度。

九、發(fā)射電路的主要作用

由同步電路輸入的同步脈沖信號(hào)，觸發(fā)發(fā)射電路工作，產(chǎn)生高頻電脈沖信號(hào)激勵(lì)晶片，產(chǎn)生高頻振動(dòng)，并在介質(zhì)內(nèi)產(chǎn)生超聲波。

十、超聲波探傷中，晶片表面和被探工件表面之間使用耦合劑的原因

晶片表面和被檢工件表面之間的空氣間隙，會(huì)使超聲波完全反射，造成探傷結(jié)果不準(zhǔn)確和無法探傷。

十一、JB1150－73標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的判別缺陷的三種情況

1、無底波只有缺陷的多次反射波。

2、無底波只有多個(gè)紊亂的缺陷波。

3、缺陷波和底波同時(shí)存在。

十二、JB1150－73標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的距離――波幅曲線的用途

距離――波幅曲線主要用于判定缺陷大小，給驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)提供依據(jù)它是由判廢線、定量線、測(cè)長(zhǎng)線三條曲線組成；

判廢線――判定缺陷的最大允許當(dāng)量；

定量線――判定缺陷的大小、長(zhǎng)度的控制線；測(cè)長(zhǎng)線――探傷起始靈敏度控制線。

超聲場(chǎng)：充滿超聲場(chǎng)能量的空間叫超聲場(chǎng)。

十三、反映超聲場(chǎng)特征的主要參數(shù)

反映超聲場(chǎng)特征的重要物理量有聲強(qiáng)、聲壓聲阻抗、聲束擴(kuò)散角、近場(chǎng)和遠(yuǎn)場(chǎng)區(qū)。

十四、探傷儀最重要的性能指標(biāo)

分辨力、動(dòng)態(tài)范圍、水平線性、垂直線性、靈敏度、信噪比。

十五、超聲波探傷儀近顯示方式

1、A型顯示示波屏橫坐標(biāo)代表超聲波傳遞播時(shí)間（或距離）縱坐標(biāo)代表反射回波的高度；

2、B型顯示示波屏橫坐標(biāo)代表超聲波傳遞播時(shí)間（或距離），這類顯示得到的是探頭掃查深度方向的斷面圖；

3、C型顯示儀器示波屏代表被檢工件的投影面，這種顯示能繪出缺陷的水平投影位置，但不能給出缺陷的埋藏深度。

十六、超聲波焊縫探傷時(shí)為缺陷定位儀器時(shí)間掃描線的調(diào)整的方法：

有水平定位儀、垂直定位、聲程定位三種方法。

本標(biāo)準(zhǔn)適用于金屬棒材超聲探傷檢測(cè)樣棒（以下簡(jiǎn)稱樣棒）的校準(zhǔn)。