超聲波無(wú)損檢測(cè)探傷的基本原理及特性
日期:2022-02-21 13:25:02 瀏覽量:3169 標(biāo)簽: 超聲波檢測(cè) 無(wú)損檢測(cè)
超聲波檢測(cè)也叫超聲檢測(cè)、超聲波探傷,是無(wú)損檢測(cè)的一種。無(wú)損檢測(cè)是在不損壞工件或原材料工作狀態(tài)的前提下,對(duì)被檢驗(yàn)不見(jiàn)的表面和內(nèi)部質(zhì)量進(jìn)行檢查的一種檢測(cè)手段。超聲波無(wú)損探傷(NDI)是超聲無(wú)損檢測(cè)的一種發(fā)展與應(yīng)用,其設(shè)備有:超聲探傷儀、探頭、藕合劑及標(biāo)準(zhǔn)試塊等。其用途是檢測(cè)鑄件縮孔、氣泡、焊接裂紋、夾渣、未熔合、未焊透等缺陷及厚度測(cè)定。
超聲波無(wú)損檢測(cè)探傷的基本原理
超聲波探無(wú)損檢測(cè)傷儀的種類(lèi)繁多,但在實(shí)際的無(wú)損檢測(cè)探傷過(guò)程,脈沖反射式超聲波探傷儀應(yīng)用的最為廣泛。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(huì)發(fā)生反射,反射回來(lái)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)。脈沖反射式超聲波無(wú)損檢測(cè)探傷儀就是根據(jù)這個(gè)原理設(shè)計(jì)的。
目前便攜式的脈沖反射式超聲波無(wú)損檢測(cè)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(cè)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,在一個(gè)鋼工件中存在一個(gè)缺陷,由于這個(gè)缺陷的存在,造成了缺陷和鋼材料之間形成了一個(gè)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(gè)界面之后,就會(huì)發(fā)生反射,反射回來(lái)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(huì)顯示出來(lái)一個(gè)反射波的波形,橫坐標(biāo)的這個(gè)位置就是缺陷在被檢測(cè)材料中的深度。這個(gè)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)。
超聲波無(wú)損檢測(cè)探傷的主要特性
(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(lái),無(wú)損檢測(cè)探傷儀可將反射波顯示出來(lái);如缺陷的尺寸甚至小于波長(zhǎng)時(shí),聲波將繞過(guò)射線(xiàn)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(wàn)倍。
超聲檢測(cè)作為一種重要的無(wú)損檢測(cè)技術(shù)不僅具有穿透能力強(qiáng)、設(shè)備簡(jiǎn)單、使用條件和安全性好、檢測(cè)范圍廣等根本性的優(yōu)點(diǎn)外,而且其輸出信號(hào)是以波形的方式體現(xiàn)。使得當(dāng)前飛速發(fā)展的計(jì)算機(jī)信號(hào)處理、模式識(shí)別和人工智能等高新技術(shù)能被方便地應(yīng)用于檢測(cè)過(guò)程,從而提高檢測(cè)的精確度和可靠性。