超声波探伤第7讲

§4.6缺陷大小的测定

在超声波探伤中,确定工件中缺陷的大小和数量,称为缺陷定量。而缺陷的大小则包括缺陷的面积和长度。常用的定量方法有当量法、底波高度法和测长法。

一、当量法

当缺陷尺寸小于声束截面时,一般采用当量法来确定缺陷的大小，常用的当量法有当量试块比较法,当量计算法和AVG曲线法。

1.当量试块比较法

当量试块比较法是将缺陷回波与试块上人工缺陷回波进行比较来对缺陷定量的方法。

探伤中发现缺陷时,将工件中自然缺陷的回波与试块上人工缺陷因波比较,当同声程处的自然缺陷与某人工缺陷回波等高时,该人工缺陷的尺寸就是此自然缺陷的当量大小。

利用试块比较法对缺陷定量要尽量使试块与工件的材质、表面粗糙度和形状一致,并且其他探测条件不变,如仪器、探头、灵敏度旋钮的位置、对探头

的压力等。

优点：直观易懂,当量概念明确,定量比较稳妥可靠。

缺点：但需要制作大量的试块,成本高、携带不方便,操作也比较烦琐。

2.当量计算法

当x ≥3N 时,规则反射体的回波声压变化规律基本符合理论回波声压公式。当量计算法就是利用各种规则反射体的理论回波声压公式进行计算来确定缺陷当量尺寸的定量方法。

当x ≥3N,并考虑介质衰减时,大平底与平底孔回波声压为：

0228.68B B B P F ax P e x λ-=

02228.68B P FF ax P e x λΦΦΦ-=

式中：0P -------波源起始声压；

F -------波源面积，2

4D F π=；

F Φ------平底孔缺陷面积，2

4D F πΦ=；

B x ------大平底至探测面积的距离；

-x Φ------平底孔缺陷至探测面的距离；

λ--------波长；

α--------介质的衰减系数；

e ---------自然对数的底，e =2.73……。 不同距离处大平底与平底孔回波分贝差为：

22220lg 2()B B x B x x x λαπΦΦΦ?=+-Φ

不同距离不同直径两平底孔回波分贝差为：

1121221221

20lg 40lg 2()P x x x P x αΦΦΦ?==+-Φ 根据探伤中测得的大平底与平底孔缺陷回波的分贝差B Φ?或平底孔缺陷1

Φ与灵敏度基准平底孔2Φ回波分贝差12?,利用(4.18)式、(4.19)式可以算出缺陷的平底孔当量大小。

例1：用2.5P14Z (2.5MHz Φ14直探头)探伤厚为420mm 的工件,钢中L

C =5900m/s,α=0,灵敏度为420/φ2。探伤中在210mm 处发现一缺陷,其回波比底波低26dB 。求此缺陷的平底孔当量大小。

由己知得

5.9 2.36()2.5

C mm f λ=== 22

1421()44 2.36

D N mm λ===? 332163N =?=﹤210（mm ）

故可以应用当量计算法定量。 由22220lg 26B

x B x λπΦΦ?==Φ，得此缺陷的当量大小为： 21.32 2.8()10B

x mm x λπΦΦ=≈ 例2：用2.5P20Z 探头径向探伤Φ500的实心圆柱体, L C =5900m/s,α=0.01dB/mm,灵敏度为500/φ2,探

伤中在400mm 处发现一缺陷,其回波比500mm 处t φ2高22dB,求此缺陷的当量大小。

由已知得

5.9 2.36()2.5

c mm f λ=== 22

2042.4()44 2.36

D N mm λ===? 3342.4127.2N =?=﹤400()mm

故可以利用当量计算法定量。

又由已知得

1121221221

20lg 40lg 2()22P x x x P x αΦΦΦ?==+-=Φ 即 122121

40lg 222()20mm x x x x αΦ=--=Φ（） 即此缺陷的当量平底孔尺寸为Φ5.1mm.

3.当量A VG 曲线法

当量A VG 曲线法是利用通用A VG 或实用A VG 曲线来确定工件中缺陷的当量大小。

下面举例说明之。

例1：条件同当量计算法例1，用通用A VG 定量；

由已知条件得

42020210

B B x A N === 2101021

x A N ΦΦ===

Φ==?=

GD mm

0.214 2.8()

例2：条件向当量计算法例2,用实用A VG 定量。

实用A VG 曲线图4.24未考虑介质衰减,因此这里也应扣除介质衰减的分贝差

12Φ=22-221()2220.0110020x x dB α-=-??=

在图4.24中,由B

x =500作垂线交φ2曲线于α点,由a 向上数20dB 至b 点,过b 点作水平线交过x Φ

=400所作垂线于C 点,C 点对应的当量大小为φ5,即此缺陷的当量尺寸为φ5mm

二、测长法

当工件中缺陷尺寸大于声束截面时,一般采用测长法来确定缺陷的长度。

测长法是根据缺陷波与探头移动距离来确定缺陷的尺寸。按规定的方法测定的缺陷长度称为缺陷的指示长度。由于实际工件中缺陷的取向、性质、表面状态等都会影响缺陷回波高,因此缺陷的指示长度总是小于或等于缺陷的实际长度。

1、相对灵敏度测长法

相对灵敏测长法是以缺陷最高回波为回基准、沿缺陷的长度方向移动探头,降低一定的dB值来测定缺陷的长度。降低的分贝值有3dB、6dB、l0dB、12dB、20dB等几种。常用的是6dB法和端点6dB法。(1)6dB法（半波高度法)

由于波高降低6dB后正好为原来的一半,因此6dB法又称为半波高度法。

半波高度法具体做法是：移动探头找出缺陷的最大反射波(不能达到饱和)然后沿缺陷方向左右移动探头,当缺陷被高降低一半时,探头中心线之间距离就是缺陷的指示长度。

6dB法的具体做法是：移动探头找出缺陷的最大反射波后,调节衰减器,使缺陷波高降至基准波高。然后,用衰减器将仪器灵敏度提高6dB,沿缺陷方向移动探头,当缺陷波高降至基准波高时,探头中心线之间距离就是缺陷的指示长度。如图4.25所示。

(2)端点6dB法(端点半波高度法)

当缺陷各部分反射波高有很大变化时,测长采用端点6dB法。

端点6dB测长的具体做法是：当发现缺陷后，探头沿着缺陷方向左右移动，找出缺陷两端的最大反射波,分别以这两个缺陷反射波高为基准,继续向左、向右移动探头,当缺陷反射波高降低一半时(或6dB时),探头中心线之间的距离即为缺陷的指示长度。

如图4.26所示。

2、绝对灵敏度测长法

绝对灵敏度测长法是在仪器灵敏度一定的条件上,探头沿缺陷长度方向平行移动，当缺陷波高降到规定位置时(如图4.27所示B线〉,探头移动的距离,即为缺陷的指示长度。

三、底波高度法

底波高度法是利用缺陷波与底波之比来衡量缺陷的相对大小。

当工件中存在缺陷时,由于缺陷反射,使工件底波下降。缺陷愈大,缺陷波愈高,底波就愈低,缺陷波高与底波高之比就愈大。

1.F/B法

F/B法是在一定的灵敏度条件下,以缺陷波高F与缺陷处底波高B之比来衡量缺陷的相对大小。如图4.28(α)。

2.F/G B法

F/

B法是在一定的灵敏度条件下,以缺陷波高F与

G

无缺陷处底波高

B之比来衡量缺陷的相对大小。如图

G

4.28(b )。

§4.8缺陷性质的分析

超声波探伤除了确定工件中缺陷的位置和大小外，还应尽可能判定缺陷的性质。不同性质的缺陷危害程度不同,例如裂纹就比气孔、夹渣危害大得多。因此,缺陷定性十分重要。

缺陷定性是一个很复杂的问题,目前的A型超声波探伤仪只能提供缺陷回波的时间和幅度两方面的信息。探伤人员根据这两方面的信息来判定缺陷的性质是有困难的。实际探伤中常常是根据经验结合工件的加工工艺、缺陷特征、缺陷波形和底波情况来分析估计缺陷的性质。

一、根据加工工艺分析缺陷性质

工件内所形成的各种缺陷与加工工艺密切相关。在探伤前应查阅有关工件的图纸和资料,了解工件的材料、结构特点、几何尺寸和加工工艺,这对于正确判定估计缺陷的性质是十分有益的。

例如焊接过程中可能产生气孔、夹渣、未熔合、未焊透和裂纹等缺陷。铸造过程中可能产生气孔、缩孔、疏松和裂纹等缺陷。锻造过程中可能产生夹层、折叠、自点和裂纹等缺陷。

二、根据缺陷特征分析缺陷性质

缺陷特征是指缺陷的形状、大小和密集程度。

对于平面形缺陷,在不同的方向上探测,其缺陷回波高度显著不同。在垂直于缺陷方向探测,缺陷回波高,在平行于缺陷方向探测,缺陷回波低,甚至无缺陷回波。一般的裂纹、夹层、折叠等缺陷就属于平面形缺陷。

对于点状缺陷,在不同的方向探测,缺陷回波无明显变化。一般的气孔、小夹渣等属于点状缺陷。

对于密集形缺陷,缺陷波密集互相彼连,在不同的方向上探测,缺陷回波情况类似。一般白点、疏松、密集气孔等属于密集形缺陷。

三、根据缺陷波形分析缺陷性质

缺陷波形分为静态波形和动态波形两大类。静态波形是指探头不动时缺陷波的高度、形状和密集程度。动态波形是指探头在探测面上的移动过程中,缺陷波的变化情况。

1、静态波形

缺陷含物的声阻抗对缺陷回波高度较大的影响。白点、气孔等内含气体,声阻抗很小,反射回波高。非金属或金属夹渣声阻抗较大,反射回波低。另外,不同类型缺陷反射波的形状也有一定的差别。例如气孔与夹渣,气孔表面较平滑,界面反射率高,波形陡直尖锐。而夹渣表面粗糙,界面层射率低,如图4.32。

单个缺陷与密集缺陷的区分比较容易。一般单个缺陷回波是独立出现的,而密集缺陷则是杂乱出现,且互相彼连。

2、动态波形

超声波入射到不同性质的缺陷上,其动态波形是不同的。动态波形图横坐标为探头移动距离,纵坐标为波高。常见不同性质的缺陷的动态波形如图4.33所示。

不同性质的密集缺陷的动态波形对探头移动的敏感程度不同。白点对探头移动很敏感，只要探头稍一移动，缺陷波立刻此起彼伏，十分活跃。但夹渣对探头移动不太敏感，探头移动时,缺陷波变化迟缓。四、根据底波分析缺陷的性质

工件内部存在缺陷时、,超声波被缺陷反射使射达底面的省能减少，底波高度降低，甚至消失。不同性质的缺陷，反放面不同，底波高度也不一样，因此在某种情况下可以利用底波情况来分析估计缺陷的性质。

当缺陷波很强，底波消失时，可认为是大面积缺陷，如夹层、裂纹等。

当缺陷波与底波共存时,可认为是点状缺陷(如气孔、夹渣)或面积较小的其他缺陷。

当缺陷波为互相彼连高低不同的缺陷波，底波明显下降时，可认为是密集缺降,如白点、疏松、密集气孔和夹渣等。

当缺陷波和底被都很低,或者两者都消失时,可认为是大而倾斜的缺陷、或是疏松。若出现"林状回波",可认为是内部组织粗大。

§4.9非缺陷回波的判别

超声波探伤中,示波屏上常常除了始波T 、底波B 和缺陷波F 外,还会出现一些其他的信号波,如迟到波，三角反射波, 61 反射波以及其他原因引起的非缺陷回波,影响对缺陷波的正确判别。因此,分析了解常见非缺陷回波产生的原因和特点是十分必要的。

一、迟到波

如图4.34所示,当纵波直探头置于细长(或扁长〉工件或试块上时,扩散纵波波束在侧壁产生波型转换,转换为横波,此横波在另一侧面又转换为纵波,最后经底面反射回到探头,被探头接收,从而在示波屏上出现一个回波。由于转换的横波声程长，波速小,传播时间较直接从底面反射的纵波长,因此,转换后的波总是出现在第一次底波1

B 之后,故称为迟到波。又由于变型横波可能在两侧壁产生多次反射,每反射一次就会出现一个迟到被,因此迟到波往往有多个，如图 4.34中的123,,......H H H 。

迟到波之间的纵波声程差x ?（单程）是特定的。

由图1.28可知，在钢中33s α?=左右时，变型横波很强，

由此可以算出x ?为：

()/2()/22cos L L s s S s S

C C w d x l dtg dtg C C ααα??==?-=?-

5900(33)/20.76cos 333230

d dtg d ??=?-≈ 式中：△w--------迟波波之间的声程差〈双程〉；

d-----------试件的直径或厚度。

由于迟到波总是位于

B之后,并且位置特定，而缺

1

陷波一般位于

B之前,因此,迟到波不会干扰缺陷波的

1

判别。

实际探伤中,当直探头置于IIW或CSK-I A试块上并对准100mm厚的底面时,在各次底波之间出现一系列的波就是这种迟到波。

二、61 反射

当探头置于图 4.35所示的直角三角形试件上时,若纵波入射角α与横波反射角β的关系为：α+β=90·,则会在示波屏上出现位置特定的反射波。

超声波探伤检验操作规程

超声波探伤检验操作规程 1适用范围本检验规程叙述的是使用A型脉冲反射式超声波探伤仪对承压设备用原材料及零部件等内部进行的一种无损检测。 2引用标准、规范 ASME第五卷第五章材料及制品的UT检验方法、 API 规范4F，6A，7K，8C，16A，16C。 JB/T 7913-1995超声波检验用钢制对比试块的制作与校验方法、 JB/T 4730.1-2005承压设备无损检测第1部分：通用要求、 JB/T 4730.3-2005承压设备无损检测第3部分：超声检测、 JB/T 9214-1999 A型脉冲反射式超声波探伤系统工作性能测试法、 JB/T 10061-1999 A型脉冲反射式超声波探伤仪通用技术条件、 JB/T 10062-1999超声探伤用探头性能测试方法、 JB/T 10063-1999超声探伤用1号标准试块技术条件、ASNT-TC-1A无损检测 人员的资格鉴定 3超声波检测人员 3.1从事承压设备的原材料和零部件等无损检测的人员，应按照《特种设备无损检 查人员考核与监督管理规定》和ASNT-TC-1A的要求取得相应无损检测资格。 3.2无损检测人员资格级别分为：川（高）级、U （中）级、1 （初）级。取得不 同无损检测方法各资格级别的人员，只能从事与该方法和该资格级别相应的无损检测工作，并负相应的技术责任。 3.3无损检测人员应根据ASNT-TC-1A的规定每年进行一次视力检查。 4检验设备、器材和材料 4.1超声检测设备均应具有产品质量合格证或合格的证明文件。 4.2超声波探伤仪 A型脉冲反射式超声波探伤仪，其工作频率范围为0.5 MHz?10MHz，仪器至少在

超声波探伤仪的知识问答

超声波探伤仪的知识问答 1、超声波探伤的基本原理是什么？ 答：超声波探伤仪的种类繁多，但在实际的探伤过程，脉冲反射式超声波探伤仪应用的最为广泛。一般在均匀的材料中，缺陷的存在将造成材料的不连续，这种不连续往往又造成声阻抗的不一致，由反射定理我们知道，超声波在两种不同声阻抗的介质的交界面上将会发生反射，反射回来的能量的大小与交界面两边介质声阻抗的差异和交界面的取向、大小有关。脉冲反射式超声波探伤仪就是根据这个原理设计的。 目前便携式的脉冲反射式超声波探伤仪大部分是A扫描方式的，所谓A扫描显示方式即显示器的横坐标是超声波在被检测材料中的传播时间或者传播距离，纵坐标是超声波反射波的幅值。譬如，在一个钢工件中存在一个缺陷，由于这个缺陷的存在，造成了缺陷和钢材料之间形成了一个不同介质之间的交界面，交界面之间的声阻抗不同，当发射的超声波遇到这个界面之后，就会发生反射(见图1 )，反射回来的能量又被探头接受到，在显示屏幕中横坐标的一定的位置就会显示出来一个反射波的波形，横坐标的这个位置就是缺陷在被检测材料中的深度。这个反射波的高度和形状因不同的缺陷而不同，反映了缺陷的性质。 2、超声波探伤的主要特性有哪些？ 答：（1）超声波在介质中传播时，在不同质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声波波长时，则超声波在

缺陷上反射回来，探伤仪可将反射波显示出来；如缺陷的尺寸甚至小于波长时，声波将绕过射线而不能反射； （2）波声的方向性好，频率越高，方向性越好，以很窄的波束向介质中辐射，易于确定缺陷的位置。 （3）超声波的传播能量大，如频率为1MHZ（100赫兹）的超生波所传播的能量，相当于振幅相同而频率为1000HZ（赫兹）的声波的100万倍。 3、超声波探伤选择探头K值有哪三条原则？ 答：（1）声束扫查到整个焊缝截面； （2）声束尽量垂直于主要缺陷； （3）有足够的灵敏度。 4、什么是无损探伤/无损检测？ 答：(1)无损探伤是在不损坏工件或原材料工作状态的前提下，对被检验部件的表面和内部质量进行检查的一种测试手段。 (2)无损检测：Nondestructive Testing（缩写 NDT） 5、常用的探伤方法有哪些？ 答：无损检测方法很多据美国国家宇航局调研分析，认为可分为六大类约70余种。但在实际应用中比较常见的有以下几种：（1）常规无损检测方法有： －超声检测 Ultrasonic Testing（缩写 UT）； －射线检测 Radiographic Testing（缩写 RT）； －磁粉检测 Magnetic particle Testing（缩写 MT）；

JBT10061-1999超声波探伤仪通用技术条件

本标准适用于单通道非饱和式手动探伤用的 探伤仪。 ) 对于多通道或其它类型的超声探伤装置，可从本标准中选用相应的部分。

—JB/T 100611999 291 探伤仪工作误差的给出原则及其表示方法，应符合《电子测量仪器误差的一般SJ 943规定》中的有关规定。凡表中规定工作特性的项目，必须给出额定工作条件下的的误差2极限，在此前提下，必要时部分项目可以按影响量、影响特性等不同范围分段给出。3.14环境要求 探伤仪按使用条件的环境分组，应符合《电子测量仪器环境试验总纲》的规SJ 2075定，并在产品标准中注明产品隶属的组别。3.2电性能 3.2.1衰减器 总衰减量：不小于。a. 60dB 衰减误差：在探伤仪规定的工作频率范围内，衰减器每的工作误差不超出±b. 12dB 。 1dB 3.2.2垂直线性误差 不大于％。83.2.3 动态范围 不小于。26dB 3.2.4水平线性误差 不大于％。23.2.5工作频率 窄频带探伤仪的基本频率档级应在下列数值中选取： a. 、、（）、、（）、（）、、（）、、、、、、(0.4) 0.5 1 1.25 2 2.25 2.545(8) 10(12) 15、、： 202530MHz 宽频带探伤仪的基本频率范围应在下列数值中选取：b. 、、（）、、、、（）、、（）、、（）、、（）、(0.4) 0.50.81 1.52 2.25 2.53581012、（）、、、。 1518202530MHz 注：括号内的数值为非优选数值。 3.2.6 电噪声电平 在产品标准中应给出电噪声电平的最大值。3.2.7 接收系统最大使用灵敏度 在产品标准中应给出下列技术数据： 窄频带探伤仪应给出各工作频率档级所对应的中心频率下的最大使用灵敏度；a. 宽频带探伤仪应给出频带上限、下限及中心频率所对应的使用灵敏度。b. 3.2.8接收系统频带宽度 在产品标准中应给出窄频带探伤仪－频带宽度的最小值。3dB 3.2.9阻塞范围 在产品标准中应给出接收系统阻塞范围的最大值。3.2.10 发射脉冲幅度 在产品标准中应给出发射脉冲在规定负载下脉冲幅度的最小值。3.2.11发射脉冲上升时间 在产品标准中应给出发射脉冲在规定负载下上升时间的最大值。3.2.12 发射电路有效输出阻抗

数字型超声波探伤仪设备要求

一、技术要求： 1.1 超声波探伤仪 1.1.1 超声波探伤仪的工作频率范围至少为0.5MHZ～10MHZ，仪器至少在荧光屏满刻度的80%范围内呈线性显示。仪器应具有80dB以上的连续可调衰减器。步进级每档不大于2dB，其精度为任意相邻12 dB的误差在±1dB 以内，最大累计误差不超过1dB.。水平线性误差不大于2%，垂直线性误差不大于5%，实时采样频率不小于100MHZ，其余性能指标应符合JB/T10061的规定。 1.1.2超声波探伤仪应有足够的存储能力并带有通信接口，可存储预先设定的仪器参数和曲线，可通过界面程序与计算机进行数据和波形交换。 1.1.3 超声波探伤仪应具有产品合格证或合格的证明文件。 1.2超声波探头 1.2.1超声波探头性能应按JB/T10062进行测定。 1.2.2晶片面积一般不应超过500mm2，且任意一边长原则上不大于25 mm 。 1.2.3探头声束轴线水平偏离角应不大于2°，探头主波束在垂直方向不应有明显的双峰或多峰。1.2.4探头的中心频率允许偏差应为±0.5MHz。 1.3探伤仪和探头组合的系统性能 1.3.1探伤仪和探头的组合系统性能应按JB/T9214和JB/T10062的规定进行测试。 1.3.2在达到被探工件最大检测声程处，其有效探伤灵敏度余量应不小于10dB。 1.3.3探伤仪和探头的组合分辨率：小角度纵波斜探头的远场分辨率不小于30dB；爬波探头的分辨力不小于6dB。 1.3.4探伤仪和探头的组合频率与公称频率误差应在±10％之间。 1.4 试块 1.4.1校准试块 1.4.1.1校准试块是指规定的用于探伤仪系统性能校准和检测校准的试块，校准试块形状和尺寸精度应符合国标的要求，并有出厂计量合格证书。 1.4.1.2校准试块的其他制造要求应符合JB/T 8428-2006的规定。 1.4.2参考试块 参考试块是指规定的用于检测时比对试验的试块，用与被检工件外形尺寸相近、材质相同及声速接近的材料制成。 1.5耦合剂 耦合剂应具有良好的透声性能和润湿能力，且对工件无害，对工艺无影响，易清除。

关于超声波探伤仪技术

超声波探伤仪就是频率高于20kHz、超出人们耳朵辨别能力并且穿透性很强的声波。是一种便携式工业无损探伤仪器，它能够快速、便捷、无损伤、精确地进行工件内部多种缺陷(焊缝、裂纹、折叠、疏松、砂眼、气孔、夹杂等)的检测、定位、评估和诊断。既可以用于实验室，也可以用于工程现场。广泛应用在锅炉、压力容器、航天、航空、电力、石油、化工、海洋石油、管道、军工、船舶制造、汽车、机械制造、冶金、金属加工业、钢结构、铁路交通、核能电力、高校等行业。 超声波探伤仪原理：运用超声波反射原理对于材料中的缺陷进行无损侦测,超声波在被检测材料中传播时,材料的声学特性和内部组织的变化对超声波的传播产生一定的影响，通过对超声波受影响程度和状况的探测了解材料性能和结构变化的技术称为超声检测。 彩屏超声波探伤仪是LED显示屏是彩色的，多颜色选择，适用于不同的光线条件，背光连续可调，更为直观和好看. 超声波探伤仪的应用有很多，比如用超声的反射来测量距离，利用大功率超声的振动来清除附着在锅炉上面的水垢，利用高能超声做成"超声刀"来消灭、击碎人体内的癌变、结石等，超声波探伤仪而利用超声的反射等效应和穿透力强、能够直线传播等的特性来进行检测也是其中一个很大的应用领域。超声波探伤仪的检测应用主要包括在工业上对各种材料的检测和在医疗上对人体的检测诊断，通过它人们可以探测出金属等工业材料中有没有气泡、伤痕、裂缝等缺陷，可以检测出人们身体的软组织、血流等是否正常。 那么人们是怎么样利用超声来进行检测的呢？超声波探伤仪现在通常是对被测物体（比如工业材料、人体）发射超声，然后利用其反射、多普勒效应、透射等来获取被测物体内部的信息并经过处理形成图像。超声波探伤仪其中多普勒效应法是利用超声在遇到运动的物体时发生的多普勒频移效应来得出该物体的运动方向和速度等特性；透射法则是通过分析超声穿透过被测物体之后的变化而得出物体的内部特性的，其应用目前还处于研制阶段；超声波探伤仪这里主要介绍的是目前应用最多的通过反射法来获取物体内部特性信息的方法。反射法是基于超声在通过不同声阻抗组织界面时会发生较强反射的原理工作的，正如我们所知道，声波在从一种介质传播到另外一种介质的时候在两者之间的界面处会发生反射，而且介质之间的差别越大反射就会越大，所以我们可以对一个物体发射出穿透力强、能够直线传播的超声波，超声波探伤仪然后对反射回来的超声波进行接收并根据这些反射回来的超声波的先后、幅度等情况就可以判断出这个组织中含有的各种介质的大小、分布情况以及各种介质之间的对比差别程度等信息（其中反射回来的超声波的先后可以反映出反射界面离探测表面的距离，幅度则可以反映出介质的大小、对比差别程度等特性），超声波探伤仪从而判断出该被测物体是否有异常。在这个过程中就涉及到很多方面的内容，包括超声波的产生、接收、信号转换和处理等。其中产生超声波的方法是通过电路产生激励电信号传给具有压电效应的晶体（比如石英、硫酸锂等），使其振动从而产生超声波；而接收反射回来的超声波的时候，这个压电晶体又会受到反射回来的声波的压力而产生电信号并传送给信号处理电路进行一系列的处理，超声波探伤仪最后形成图像供人们观察判断。这里根据图像处理方法（也就是将得到的信号转换成什么形式的图像）的种类又可以分为A型显示、M型显示、B 型显示、C型显示、F型显示等。其中A型显示是将接收到的超声信号处理成波形图像，根据波形的形状可以看出被测物体里面是否有异常和缺陷在那里、有多大等，超声波探伤仪主要用于工业检测；M型显示是将一条经过辉度处理的探测信息按时间顺序展开形成一维的"空间多点运动时序图"，适于观察内部处于运动状态的物体，超声波探伤仪如运动的脏器、动脉血管等；B型显示是将并排很多条经过辉度处理的探测信息组合成的二维的、反映出被测物体内部断层切面的"解剖图像"（医院里使用的B超就是用这种原理做出来的），超声波探伤仪适于观察内部处于静态的物体；而C型显示、F型显示现在用得比较少。超声波探伤仪检测不但可以做到非常准确，而且相对其他检测方法来说更为方便、快捷，也不会对

实验六超声波探伤仪的使用和性能测试

超声波探伤仪的使用和性能测试 一、实验目的 1、了解超声波探伤仪的工作原理。 2、掌握超声波探伤仪的使用方法。 3、掌握仪器主要性能如水平线性、垂直线性、动态范围、分辨力、灵敏度余量等的测 试方法。 二、实验原理 目前在实际探伤中，广泛应用的是A型脉冲反射式超声波探伤仪。这种仪器荧光屏横坐标表示超声波在工作中的传播时间（或传播距离），纵坐标表示反射回波波高。根据荧光屏上缺陷波的位置和高度可以判定缺陷的位置和大小。 A型脉冲反射式超声波探伤仪由同步电路、发射电路、接受放大电路、扫描电路（又称时基电路），显示电路和电源电路等部分组成。其工作原理如图1所示。 图1 A型脉冲反射式超声波探伤仪的电路方型图 电路接通以后，同步电路产生脉冲信号，同时触发发射电路、扫描电路。发射电路被触发以后高频脉冲作用于探头，通过探头的逆电压效应将信号转换为声信号，发射超声波。超声波在传播过程中遇到异质界面（缺陷或底面）反射回来被探头接受。通过探头的正压电效应将声信号转换为电信号送至放大电路被放大检波，然后加到荧光屏垂直偏转板上，形成重叠的缺陷波F和底波D。扫描电路被触发以后产生锯齿波，加到荧光屏水平偏转板上，形成

一条扫描亮线，将缺陷波F和底波D按时间展开。 A型脉冲反射式探伤仪型号各异，但主要旋钮和调节方法基本相同。 1、扫描基线的显示与调节 【电源开关】－置“开”时，仪器电源接通，面板上电压指示红区，约1分钟后，荧光屏上显示扫描基线。 【辉度】－调节扫描基线的明亮程度。 【聚焦】与【辅助聚焦】－调节扫描基线的清晰程度。 【垂直】－调节扫描基线在垂直方向的位置。 【水平】－调节扫描基线在水平的位置。 一般不用调。 2、工作方式的选择 单探头－一只探头兼作发射和接收。 双探头－一只探头发射，另一只探头接收。 3、探测范围的调节 【粗调】或【深度范围】－根据工件厚度粗调探测范围。 【微调】－微调探测范围，微调与【脉冲移位】（CTS-32）配合使用，可按一定比例调节扫描基线。CTS-32最大探测范围为5000mm. 4、工作频率的选择 【频率选择】－调节超声波探测频率，即探头晶片振动频率。 频率选择一般视材料的衰减和发现的最小缺陷而定。当材料衰减小，要求发现的缺陷小时，宜选用较高频率；反之可选用较低的频率。 频率选定以后，注意使仪器与探头频率一致，否则灵敏度会降低。 CTS-32采用宽频带放大器，仪器的工作频率取决于探头的实际工作频率。 5、重复频率的选择 【重复频率】－调节仪器同步脉冲的频率，重复频率是仪器每秒钟内产生脉冲的次数。 重复频率高，单位时间内扫描次数多，荧光屏图象亮度高，便于观察。但这时每次发射脉冲的强度减弱了，因此仪器的灵敏度有所下降。重复频率过高，往往在缺陷回波出现之前，第二次同步信号就开始扫描，从而荧光屏上出现幻影，干扰正常探伤，造成漏检。 CTS-32【重复频率】与【深度范围】同轴，一般不会出现幻影。 6、仪器灵敏度的调节

超声波探伤仪通用技术规范

超声波探伤仪通用技术规范

超声波探伤仪 采购标准技术规范使用说明 1. 本采购标准技术规范分为标准技术规范通用部分、标准技术规范专用部分以及本规范使用说明。 2. 采购标准技术规范通用部分原则上不需要设备招标人（项目单位）填写，更不允许随意更改。如对其条款内容确实需要改动，项目单位应填写《项目单位通用部分条款变更表》并加盖该网、省公司招投标管理中心公章及辅助说明文件随招标计划一起提交至招标文件审查会。经标书审查同意后，对通用部分的修改形成《项目单位通用部分条款变更表》，放入专用部分，随招标文件同时发出并视为有效。 3. 采购标准技术规范专用部分分为标准技术参数、项目单位需求部分和投标人响应部分。《标准技术参数表》中“标准参数值”栏是标准化参数，不允许项目单位和投标人改动。项目单位对“标准参数值”栏的差异部分，应填写“项目单位技术差异表”，“投标人保证值”栏应由投标人认真逐项填写。项目单位需求部分由项目单位填写，包括招标设备的工程概况和招标设备的使用条件。对扩建工程，可以提出与原工程相适应的一次、二次及土建的接口要求。投标人响应部分由投标人填写“投标人技术参数偏差表”，提供销售业绩、主要部件材料和其他要求提供的资料。 4. 投标人填写“技术参数和性能要求响应表”时，如与招标人要求有差异时，除填写“技术偏差表”外，必要时应提供相应试验报告。 5. 采购标准技术规范的页面、标题等均为统一格式，不得随意更改。

目录 1总则 (1) 1.1 一般规定 (1) 1.2 投标人应提供的资格文件 (1) 1.3 工作范围和进度要求 (1) 1.4 技术资料 (1) 1.5 标准和规范 (1) 1.6 必须提交的技术数据和信息 (2) 2 一般规定 (2) 3 主要技术参数 (2) 4 外观和结构要求 (2) 5 验收及技术培训 (3) 6 技术服务 (3) 附录A 供货业绩 (4) 附录B 仪器配置表 (4)

超声波探伤(Ⅰ级)须掌握知识要点

1.2.2 仪器使用和维护 超声波检测仪器是精密的电子仪器，为延长使用寿命减少故障，使用时能保持良好的工作状态，必须注意对仪器的维护和保养。 1. 新仪器投入使用前要仔细阅读使用说明书了解仪器性能、特点、各旋钮功能、操作方法和注意事项，严格按照说明书操作使用仪器； 2. 仪器避免强类振动、强电磁场、灰尘、雨水浇淋、潮湿、高温及腐蚀环境； 3. 使用交流电时要核对仪器和电源的额定电压是否匹配；使用直流电时注意电源极性；使用电池时电池要及时充电。 4. 接拔电源插头电时应抓住插头来进行操作，电线应理顺，手要干燥。 5. 调整仪器时不宜用力过猛，清洁荧光屏时用柔软的布料和软水擦拭。 6. 仪器使用完毕要及时清理干净，放到清洁通风的地方。 7. 不经常使用的仪器每周也要接通电源开机半小时，以利于清除机箱内部潮气。 8. 仪器出现故障，及时关闭电源，请专业人员检查修理，切忌随意拆动，防止扩大故障和发生事故。 1.4超声波测厚仪 测厚的方法有很多，日常最常见的方法都使用尺子来测量厚度。要求精度高的用卡尺、千分尺等机械方法测量。除此还有其他方法可以测量厚度的方法，比如：超声波、辐射、磁性、电流等等方法。使用最广泛的是超声波测厚。超声波测厚仪器其体积小、速度快、精度高。超声波测厚仪有共振式、脉冲反射式、兰姆波式。 1.4.4.测厚仪的调整与使用 在使用测厚仪前要认真阅读使用说明书，按使用要求操作。 （脉冲反射式超声波测厚仪的调整与使用。） 1. 在检测工件前要先校准仪器的下限和仪器的工作线性。用两块已知厚度的试块，将探头放在其中一块试块上，调整仪器，使仪器显示该试块厚度，再将探头放在另一试块上，仪器此时若显示厚度与试块的误差越小则仪器的线性误差越小，以其精度越高，反之则越大。 2. 选择测厚方法要根据工件厚度情况和精度要求来选择仪器探头。薄工件用双晶探头或者带延迟块的探头，厚工件宜选用单晶探头。 3. 测量时工件表面要进行处理，表面粗糙度Ra<6.3μ. 4. 操作时探头放平稳，压力均匀适当，平面工件每个测点探头旋转90度，各测试一次.曲面工件探头旋转180度，各测试一次。 5. 高温在用设备检测使用高温探头和特殊的耦合剂。 6. 检测对象内部有沉积物时，沉积物声阻抗与工件相差不大时要将沉积物与工件脱离再测定。 7. 使用水玻璃等粘稠介质且有腐蚀作用介质作耦合剂时，检测结束后要彻底清理探头和仪器。

超声波探伤第8讲

§5.4焊缝探伤 一、焊接加工及常见缺陷 锅炉、压力容器主要是采用焊接加工成形的。焊缝内部质量主要利用射线和超声波来检测。但对于焊缝中的裂纹、未焊透等危险性缺陷,超声波探伤比射线更容易发现。 为了有效地检出焊缝中的缺陷,探伤人员除了具备超声波探伤的测试技术外,还应对焊接过程、焊接接头和坡口形式以及焊缝中常见缺陷有所了解。 1.焊接加工 （1)焊接过程 常用的焊接方法有手工电孤焊、埋孤自动焊、气体保护焊和电渣焊等。焊接过程实际上是一个冶炼和铸造过程，首先利用电能或其他形式的能产生高温使金属溶化，形成熔池,烧融金属在熔池中经过冶金反应后冷却,将两母材牢固地结合在一起。为了防止空气中的氧、氮进入熔融金属,在焊接过程中通常有一定的保护措施。手工电弧焊是利用焊条外层药皮高温时分解产生的中性或还原性气体作保护层。埋弧焊和电渣焊是利用液体焊接剂作保护层,气体保护焊是利

用氧气或二氧化碳等保护气体作保护层。 (2)接头形式 焊接接头形式主要有对接、角接、搭接和Ｔ型接头等几种。如图5.35所示。 在锅炉压力容器中,最常见的是对接,其次是角接和T型接头,搭接比较少见。 (3)坡口形式 根据板厚、焊接方法、接头形式和要求不同可采用不同的坡口形式.常见的对接和角接接头的坡口形式如图5.37所示,

2.焊缝中常见缺陷 焊缝中常见缺陷有气孔、夹渣、未焊透、未熔合和裂纹等。如图5.38所示. (1)气孔 气孔是在焊接过程中焊接熔池高温时吸收了过量的气体或冶金反应产生的气体,在冷却凝固之前来不及逸出而残留在焊缝金属内所形成的空穴。产生气孔的主要原因是焊条或焊剂在焊前未烘干、焊件表面污物清理不净等。气孔大多垒球形或椭圆形.气孔分为 单个气孔、链状气孔和密集气孔。

如何选择超声波探伤仪探头修订稿

如何选择超声波探伤仪 探头 WEIHUA system office room 【WEIHUA 16H-WEIHUA WEIHUA8Q8-

如何选择超声波探伤仪探头 超声波探伤仪探头的主要作用：一是将返回来的声波转换成电脉冲；二是控制超声波的传播方向和能量集中的程度,当改变探头入射角或改变超声波的扩散角时,可使声波的主要能量按不同的角度射入介质内部或改变声波的指向性,提高分辨率；三是实现波形转换；四是控制工作频率,适用于不同的工作条件。 超声波探伤仪探头种类繁多，日常使用中常见的探头种类有以下几种： 1、超声波探伤仪直探头 进行垂直探伤用的单晶片探头，主要用于纵波探伤。直探头由插座、外壳、保护膜、压电晶片、吸声材料等组成，头接触面为可更换的软膜，用于检测表面粗糙的工件。 2、超声波探伤仪斜探头 进行斜射探伤用的探头，主要用于横波探伤。斜探头由斜块、压电晶片、吸声材料、外壳、插座等组成，斜探头的声束与探头表面倾斜，因此可用于检测直声束无法到达的部位、或者缺陷的方向与检测面之间存在夹角的区域。 3、超声波探伤仪小径管探头 单晶微型横波斜探头，用于小直径薄壁管焊接接头的检验。检测标准参照电力行业标准DL/T8202002《管道焊接接头超声波检验技术规程》，适合检测管径≥32mm、小于等于159mm，壁厚≥4mm、小于14mm的小直径薄壁管；也可适用于其他行业类似管道的检测。探头外形尺寸小,前沿距离≤5mm，始脉冲占宽≤(相当于钢中深度)，分辨力大于等于20dB。根据被检测管道外径的不同，检测面被加工成对应管径的弧度。 4、超声波探伤仪表面波探头

用于发射和接收表面波的探头。表面波是沿工件表面传播的波，幅值随表面下的深度迅速减少，传播速度是横波的倍，质点的振动轨迹为椭圆。表面波探头在被检工件的表面和近表面产生表面波。型号中列明的角度为有机玻璃斜块的倾斜角(入射角)。 5、超声波探伤仪可拆式斜探头 斜探头的一种特殊类型，将斜探头分成斜块、探头芯两个部分，使用时将两者组合起来。常用的规格的探头芯、不同K值的斜块、、、、等等)。接受定制其他规格的可拆式斜探头。 6、超声波非金属检测用探头 用于检测非金属材料，如混凝土、木材、岩石等。成对使用，一发一收，工作方式为透射式。铝合金外壳，频率从到250KHz，连接到探头线的插座为Q9。 7、超声波探伤仪双晶探头 装有两个晶片的探头，一个作为发射器，另一个作为接收器。又称分割式探头、或者联合双探头。双晶探头主要由插座、外壳、隔声层、发射晶片、接收晶片、延迟块等组成，使用垂直的纵波声束扫查工件。相对直探头而言，双晶直探头具有更好的近表面缺陷检出能力；对于粗糙或者弯曲的检测面，具有更好的耦合效果。 8、超声波水浸式探头 用于半自动或者自动化探伤系统中。当探头发射的声束轴线垂直于检测面时，纵波直声束扫查工件；调节探头声束轴线与检测面成一定的夹角，声束在水和工件这两种介质的界面折射，可在工件中产生倾斜的横波声束来扫查工件。将探头晶片前面的有机玻璃或者固化的环氧树脂加工成一定弧度(球面或者圆柱面)，可得到点聚焦或者线聚焦的水浸式探头。 如何选择超声波探伤仪探头？下面给出最常用的超声波斜探头的选择方案参考：

超声波探伤第2讲

§1.2超声场的特征值 充满超声波的空间或超声振动所波及的部分介质,称为超声场。 描述超声场的物理量即特征值主要有声压、声强和声阻抗。 一、声压P 垂直作用于单位面积上的压力称为压强。任何静止介质不受外力作用时,介质所具有的压强称为静态压强。当介质中有超声波传播时,由于介质质点振动,使介质中压强交替变化。 超声场中某一点在某一瞬时所具有的压强1P 与没有超声波存在时同一点的静态压强0P 之差称为该点的声压，用P 表示。 10P P P =- 单位：帕斯卡（Pa ） 1Pa=1N/2m 1N/2m =10达因/cm 对于平面余弦波可以证明： sin ()m x P CA t c P CA ρωωρω =-= （1.13） 式中：ρ——的密度；

C——介质中的波速； A——介质质点的振幅： ω——质点振动的圆频率,ω=2πf； Aω——质点振动速度幅值，Ｖ＝ωA； ｔ——时间； m——至波源的距离； Ｐm——声压幅值。 由上式可知： (1)超声场中某一点的声压随时间按正弦函数规律周期性地变化。 (2)超声场中某一点的声压幅值P m与该点处质点振幅和圆频率成正比,而ω=2πf,因此超声场中某一点的声压与超声波的频率成正比。由于超声波的频率很高,远大于声波的频率,故超声波的声压也远大于声波的声压。 二、声阻抗Z 介质中某一点的声压P与该处质点振动速度V之 比,称为声阻抗,常用Z表示,Z＝P V 。同一声压下,声阻 抗Z愈大,质点的振动速度就愈小。声阻抗表示超声场

中介质对质点振动的阻碍作用。由（1.13）式得 P Z C V ρ== （1.14） 声阻抗在数值上等于介质的密度P 与介质中声速 C 的乘积,单位为克2?厘米秒或千克/2?米秒。不同的介 质具有不同的声阻抗。声阻抗是衡量介质声学性质的重要参数。超声波在界面上的反射和透射率与界面两侧介质的声阻抗有密切关系。 由于固体、液体和气体三者的波速C 和密度ρ相差很大,因此它们的声阻抗大不相同。 在同一固体介质中,由于纵泼、横泼、表面波的波速不同,因此它们的声阻抗也不一样。 常用固体介质的声阻抗列于表1.2。 常用液体、气体介质的声阻抗列于表1.4。 在超声波探伤中，温度的变化对介质的密度和波速都有影响，所以温度变化对声阻抗抗也有一定影响。

超声波探伤仪介绍

超声波探伤仪介绍 NKC/VSM-360数字超声波探伤仪能够快速便捷、无损伤、准确地进行工件内部多种缺陷如裂纹、焊缝、气孔、砂眼、夹杂、折叠等的检测、定位、评估及诊断，广泛应用于电力、石化、锅炉压力容器、钢结构、军工、航空航天、铁路交通、汽车、机械等领域。它是无损检测行业的必备仪器。 自动化功能 ●自动校准：自动测试探头零点、K值、前沿及材料声速； ●自动显示缺陷回波位置（深度d、水平p、距离s、波幅、当量dB、孔径ф值）； ●自由切换三种标尺（深度d、水平p、距离s），满足不同的探伤标准要求和探伤工程师的标尺使用习惯； ●自动增益：自动将波形调至屏高的80%，大大提高了探伤效率； ●自动录制探伤过程并可以进行动态回放； ●自动φ值计算：直探头锻件探伤，找准缺陷高波自动换算孔径ф值； ●自动DAC、AVG曲线自动生成并可以分段制作，取样点不受限制，并可进行修正与补偿，满足任意探伤标准； ●自动分析并显示回拨参数 放大接收 ●硬件实时采样：150MHz，波形高度保真 ●闸门信号：单闸门、双闸门，峰值或边缘读数 ●增益调节：手动调节110dB（0.2dB、0.5dB、1dB、2dB、6dB、12dB步进）或自动调节至屏高的80% 探伤功能 ●曲线包络和波峰记忆：实时检索并记录缺陷高波 ●φ值计算：直探头锻件探伤找准缺陷高波自动换算 ●动态录制：实时动态录制波形，并可存储、回放 ●缺陷定位：实时显示水平值L、深度值H、声程值S ●缺陷定量：实时显示SL、EL、GL、RL定量值 ●实时显示孔状缺陷Φ值

●缺陷定性：通过波形，人工经验判断 ●曲面修正：曲面工件探伤，修正曲率换算 ●B型扫描：实时扫查，描述缺陷横切面 声光报警 ●闸门报警：进波报警、失波报警 ●DAC报警：自由设置SL、EL、GL、RL报警 数据存储 ●10个独立探伤通道(通道数量可根据用户需求扩展，最多扩展至300个），可存储预先调校好各类探头与仪器的组合参数，自由输入任意行业探伤标准，方便存储、调用、与计算机通讯; ●内存300幅探伤波形及数据，实现存储、调出、打印、与计算机通讯传输。 ●内存30000个厚度值 时钟记录 实时探伤日期、时间的跟踪记录，并存储 控制接口 高速USB、RS232两种接口与计算机通讯 屏幕保护 待机时可关闭屏幕或显示字幕，省电并延长使用寿命 电源 高效能锂电池供电，连续工作7小时，锂电池可自由更换 直接连接220V电源工作 充电的同时探伤仪正常工作 技术参数 扫描范围： 0～10000mm钢纵波 工作频率： 0.4MHz～20MHz 垂直线性误差 ≤3% 水平线性误差

超声波探伤仪型号

超声波探伤仪型号 产品名称：OU5100数字式超声波探伤仪 ?产地：中国销售：沧州欧谱 ?简介：全数字便携式超声波探伤仪，它能够快速便捷、无损伤、精确 地进行工件内部多种缺陷(裂纹、夹杂、气孔等)的检测、定位、评估 和诊断。既用于实验室，也用于工程现场检测。广泛应用于航空航天、 铁路交通、锅炉压力容器等领域的在役安全检查与寿命评估。 ? 沧州欧谱OU5100数字式超声波探伤仪是一款真彩显示全数字式超声波探伤仪，它能够快速便捷、无损伤、 精确地进行工件内部多种缺陷(裂纹、夹杂、气孔等)的检测、定位、评估和诊断。既用于实验室，也用于 工程现场检测。本仪器广泛应用在各地特检院、建设工程质量检测站、锅炉压力容器制造、工程机械制造 业、钢铁冶金业、钢结构制造、船舶制造、石油天然气装备制造等需要缺陷检测和质量控制的领域，也广 泛应用于航空航天、铁路交通、锅炉压力容器等领域的在役安全检查与寿命评估。 仪器特点：功能全、性价比高。 一、执行标准： ◆国家标准： 1. JJG 746-2004《中华人民共和国国家计量检定规程-超声波探伤仪》 2. JB/T 10061-1999《A型脉冲反射式超声探伤仪通用技术条件》 3. JB/T 10062-1999《超声探伤用探头性能测试方法》 4. JB/T 9214-1999《A型脉冲反射式超声探伤系统工作性能测试方法》 5. Z2344-93《金属材料脉冲反射式超声探伤检验方法》） ◆欧洲标准（EN12668）包括有三个部分： 1. EN12668-1 无损检测-超声检验设备的特性与认证-第1部分：仪器 2. EN12668-2 无损检测-超声检验设备的特性与认证-第2部分：探头 3. EN12668-3 无损检测-超声检验设备的特性与认证-第3部分：综合设备 二、超声波探伤仪功能特点 ·发射脉冲宽度和强度可调； ·高精度定量、定位，满足了较近和较远距离探伤的要求；

超声波探伤第6讲

第四章超声波探伤方法和通用探伤技术超声波探伤方法虽然很多,各种方法的操作也不尽相同,但它们在探测条件、耦合可与补偿、仪器的调节、缺陷的定位、定量、定性等方面却存在一些通用的技术问题。掌握这些通用技术对于发现缺陷并正确评价是很重要的。 §4.1超声波探伤方法概述 一、按原理分类 超声波探伤方法按原理分类,可分为脉冲反射法、穿透法和共振法。 1、脉冲反射法 超声波以持续极短的时间发射脉冲到被检试件内,根据反射波的情况来检测试件缺陷的方法,称为脉冲反射法。 按照判断缺陷情况的回波性质,脉冲反射法还可分为： (1)缺陷回波法 根据仪器示波屏上显示的缺陷探伤图形进行判断的探伤,称为缺陷回波法。该方法是反射法的基本方法。

图是缺陷回波探伤法的基本原理。当试件完好时，超声波可顺利传播到达底面，在底面光滑且与探测面平行的条件下,探伤图形中只有表示发射脉的始波T及底面回波B两个信号，表示缺陷的回波F。

(2)底面回波高度法 当试件的材质和厚度不变时,底面回波高度应是基本不变的。如果试件内存在缺陷,底面回波高度会下降甚至消失,如图所示。 这种依据底面回波的高度变化判断试件缺陷情况的探伤方法,称为底面回波高度法。 底面回波高度法的特点在于同样投影大小的缺陷可以得到同样的指示,而且不出现盲区,但是要求被探试件的探测面与底面平行,耦合条件一致。由于该方法检出缺陷的灵敏度较低,因此,实用中很少作为一种独立的探伤方法,而经常作为一种辅助手段,配合缺陷回波法发现某些倾斜的和小而密集的缺陷。 (3)底面多次回波法 当透入试件的超声波能量较大,而试件厚度较小时,在试件完好无缺陷的情况下,超声波可在探测面与底面之间往复传播多次,示波屏上出现多次底波123,,B B B ……。这种依据底面回波次数,而判断试件有无缺陷的方法,即为底面多次回波法。

超声波探伤仪的设计_毕业设计说明书(论文设计)

摘要 超声无损检测是在现代工业生产中应用的非常广泛的一种无损检测方法，它对于提高产品的质量和可靠性有着重要的意义。尽管随着电子技术的发展，国出现了一些数字化的超声检测仪器，但其数据处理及扩展能力有限，缺乏足够的灵活性。而虚拟仪器是近年来刚刚发展起来的一种新的仪器构成方式，它是一种计算机技术、通讯技术和测量技术相结合的产物，具有很大的灵活性和扩展性，具有旺盛的生命力。因而本设计尝试将虚拟仪器技术和超声检测技术相结合，基于A T89C52单片机开发的超声探伤仪智能系统的硬件组成、软件设计和抗干扰措施,以脉冲反射式超声探伤仪为代表研制完成一个良好的数字化的超声检测平台，该系统具有测量、数字显示、A/D转换等功能,并具有工作稳定、性能好等优点。为以后进一步的更

深入的超声数字信号处理研究打下了良好的基础。 关键词：无损检测；超声波探伤；AT89C52；虚拟仪器；L a b V I E W Abstract A s a k i n d o f N DT(N o n-D e s t r u c t i v e Te s t i n g)，U T (U l t r a s o n i c Te s t i n g)i s w i d e l y u s e d i n m o d e r n i n d u s t r y,w h i c h p l a y s a v e r y i m p o r t a n t r o l e i n i m p r o v i n g t h e q u a l i t y a n d t h e r e l i a b i l i t y o f p r o d u c t. A l t h o u g h a l o n g w i t h t e c h n i c a l d e v e l o p m e n t i n e l e c t r o n i c s,s o m e d i g i t a l U T i n s t r u m e n t s h a v e b e e n d e v e l o p e d a t h o m e,i t s e x p a n d-a b i l i t y a n d t h e a b i l i t y o f p r o c e s s i n g d a t a l i m i t e d.V I(V i r t u a l I n s t r u-

传感器课程设计-超声波探伤应用电路设计

课程设计 2013年7 月16日 任务书

课程传感器课程设计 题目超声波探伤应用电路设计 专业姓名学号 主要内容： 本设计主要完成超声波探伤应用电路。系统的硬件主要由发射、接收、滤波检测和A/D模数转换等电路模块组成。在单片机的控制下，利用发射电路产生电脉冲信号，该信号使多功能探头中晶片振荡，发出频率特定超声波。当遇到缺陷或分界面时，一部分超声波会发生反射和透射。反射回波进入超声波探头，引起晶片振荡，产生电信号。此电压信号非常微弱，进入接收电路进行放大，再由检波电路检波后转换成电信号进入单片机引起中断，通过中断程序可计算出从发射到接收超声波所需的时间。通过单片机判断及计算缺陷的存在，通过示波器进一步观察缺陷特性。 基本要求： 1、按照技术要求，提出本设计方案的优缺点及与其它方案进行比较，确定方案。 2、利用超声波探伤传感器及电路等设计一种探伤应用功能电路。 3、说明所用传感器的基本工作原理、用protel画绘制完整的电路图、写明电路工作原理、注明元器件选取参数。 主要参考资料： [1] 沈小丰．电子技术实践基础[M]．北京：清华大学出版社，2005.09．130-141． [2] 刘镇清．超声无损检测中的导波技术[J]．无损检测，2001(21)：67- 70． [3] 何希才．传感器及其应用电路[M]．北京：电子工业出版社，2001．20-59． [4] 张毅刚．单片机原理及应用[M]．北京：高等教育出版社，2003．50-190． 完成期限2013.7.12—2013.7.16 指导教师 专业负责人 2013年7 月12 日

摘要 超声波无损探伤检测由于不破坏被检测物体和对人体无害而广泛应用于工业检测中。本设计系统的硬件主要由发射、接收、滤波检测和A/D模数转换等电路组成的超声波探伤应用。在单片机的控制下，利用发射电路产生电脉冲信号，该信号使多功能探头中晶片振荡，发出频率为1MHz的超声波。当遇到缺陷或分界面时，一部分超声波会发生反射和透射。反射回波进入超声波探头，引起晶片振荡，产生电信号。此电压信号非常微弱，进入接收电路进行放大，再由检波电路检波后转换成电信号进入单片机引起中断，通过中断程序可计算出从发射到接收超声波所需的时间。通过单片机判断及计算缺陷的存在，通过示波器进一步观察缺陷特性。 关键词：探伤；超声波；无损检测；单片机

超声波探伤仪简介及选型指南

超声波探伤仪简介及选型指南 超声波探伤简介 一、无损检测（NDT）： 内部检测、表面检测 三、探伤仪应用时机： 1、设计阶段 2、制造阶段 3、成品阶段 4、在役检查 目的：改进工艺，降低成本，提高产品可靠性，保障设备安全运行。 四、主要应用领域： 1、电力行业 2、锅炉与压力容器 3、机械制造业 4、钢厂 5、钢结构 6、石油、化工、铁路、航空航天、管道、高校 五、超声波探伤简介 1、超声波探伤仪 超声波探伤仪是根据超声波脉冲反射原理来进行测量的，当探头发射的超声波脉冲通过被测物体遇到分层界面（例如裂纹、夹渣、气孔）时，就有脉冲被反射回探头，来检测工件内部缺陷。超声波探伤仪是一种便携式工业无损探伤仪器，它能够快速、便捷、无损伤、精确地进行工件内部多种缺陷(裂纹、疏松、气孔、夹杂等)的检测、定位、评估和诊断。既可以用于实验室，也可以用于工程现场。广泛应用在锅炉、压力容器、航天、航空、电力、石油、化工、海洋石油、管道、军工、船舶制造、汽车、机械制造、冶金、金属加工业、钢结构、铁路交通、核能电力、高校等行业。 2、超声波的应用 探伤用超声波频率：0.5Mhz～10Mhz ，常用1Mhz～5Mhz 超声波特性：方向性好，能量高，在界面能发生折射、反射、衍射，穿透力强 3、超声波的分类： a、纵波（L疏密波）：直探头，介质支点的震动方向与波的传播方向平行； b、横波（S剪切波）：斜探头，介质支点的震动方向与波的传播方向垂直。 c、表面波（R）：当介质表面受变应力作用，产生沿介质表面传播的波，表面波一般用来检测2mm左右的薄板，广泛应 用于渗透、磁粉探伤。 声速比：L：S：R ＝1.8 ：1 ：0.9

超声波探伤仪的使用和性能测试

超声波探伤仪的使用和 性能测试 Company Document number：WUUT-WUUY-WBBGB-BWYTT-1982GT

超声波探伤仪的使用和性能测试 一、实验目的 1、了解A型超声波探伤仪的简单工作原理。 2、掌握A型超声波探伤仪的使用方法。 3、掌握水平线性、垂直线性和动态范围等主要性能的测试方法。 4、掌握盲区、分辨力和灵敏度余量等综合性能的测试方法。 二、超声波探伤仪的工作原理 目前在实际探伤中，广泛应用的是A型脉冲反射式超声波探伤仪。这种仪器荧光屏横坐标表示超声波在工件中传播时间(或传播距离)，纵坐标表示反射回波波高。根据荧光屏上缺陷波的位置和高度可以判定缺陷的位置和大小。 A型脉冲超声波探伤仪的型号规格较多，线路各异，但它们的基本电路大体相同。 下面以CTS-22型探伤仪为例说明A型脉冲超声波探伤仪的基本电路。 CTS-22型超声探伤仪主要由同步电路、发射电路、接收放大电路、时基电路(又称扫描电路)、显示电路和电源电路组成，如图所示。 各电路的主要功能如下： (1)同步电路：产生一系列同步脉冲信号，用以控制整台仪器各电路按统一步调进行工作

(2)发射电路：在同步脉冲信号触发下，产生高频电脉冲，用以激励探头发射超声波。 (3)接收放大电路：将探头接收到的信号放大检波后加于示波管垂直偏转板上。 (4)时基电路：在同步脉冲信号触发下，产生锯齿波加于示波管水平偏转板上形成时基线。 (5)显示电路：显示时基线与探伤波形。 (6)电源电路：供给仪器各部分所需要的电压。 在实际探伤过程中，各电路按统一步调协调工作。当电路接通以后，同步电路产生同步脉冲信号，同时触发发射电路和时基电路。发射电路被触发以后产生高频电脉冲作用于探头，通过探头中压电晶片的逆压电效应将电信号转换为声信号发射超声波。超声波在传播过程中遇到异质界面(缺陷或底面)反射回来被探头接收，通过探头的正压电效压将声信号转换为电信号送至放大电路被放大检波，然后加到示波管垂直偏转板上，形成重迭的缺陷波F和底波B。时基电路被触发以后产生锯齿波，加到示波管水平偏转板上，形成一条时基扫描亮线，并将缺陷波F和底波B按时间展开，从而获得波形。 三、仪器的主要性能 仪器性能仅与仪器有关。仪器主要性能有水平线性、垂直线性和动态范围。 1、水平线性