超声波检测视频在线视频

同学们好

今天我们学习超声波检测

超声波检测简称 UT

是利用超声波通过两种介质的界面时

发生反射和折射的特性

来探测零件内部的缺陷的无损检测方法

我们将超过人耳听觉

频率大于20千赫兹的声波称为超声波

超声波具有频率高 波长短

传播能量大 穿透力强 指向性好的特点

用于工业检测的超声波

频率为0.4～25兆赫兹

用得最多的是1～5兆赫兹

其中较低频率用于检测粗晶材料和衰减较大的材料

较高频率用于检测细晶材料和要求高灵敏度处

超声波探伤用的高频超声波

是通过压电换能器获得的

所谓压电效应是指将电振动转换成机械振动

或将机械振动转换成电振动物理现象

通常在超声波探伤中只使用一个晶片

这个晶片既作发射又作接收

如图所示

超声波以一定的速度向零件内部传播

遇到缺陷 被检物底面或者异种金属结合面

即两种不同声阻抗的物质组成的界面时

会发生反射

得到缺陷波

其余的波则继续传播至零件底面后发生反射

得到底波

探头接收发射波 缺陷波和底波

放大后显示在荧光屏上

垂直入射和斜射时的反射透射关系如图所示

声束集中向一个方向幅射的性质

叫做声波的指向性

高频超声波具有良好的指向性

这有利于超声波探伤发现缺陷

确定缺陷位置

如图所示

晶片发出的超声波

在某一个范围内

声速是不扩散的

但一定距离后

由于晶片的制约力减弱

波束就会扩散

影响检测效果

超声波探头的声场中

在一定角度θ中包含了大部分的超声波能量

这个角度就叫做指向角或叫半扩散角

指向角θ0与超声波波长λ

晶片直径D的关系为：θ0=arcsin（1.12λ/D）

可以看出波长越短

晶片越大

则指向角就越小

目前实际应用的探头

其指向角在几度到十几度之间

当超声波碰到缺陷时

会反射和散射

但缺陷的尺寸小于半波长时

由于衍射

波会绕过缺陷传播

这样波的传播就与缺陷的存在与否没有关系了

因此

在超声波探伤中

缺陷尺寸的检出极限约为超声波的半波长

缺陷的尺寸越大

越容易反射

但由于缺陷形状和方向不同

其反射的方式也有所不同

超声波探伤有多种分类方法

1 按原理来

分有脉冲反射法 穿透法和共振法三种

目前用得最多的是脉冲反射法

2 按显示方式分类

有A型显示 B型显示 C型显示等

如图所示

A型显示是一种波形显示

探伤仪的屏幕的横坐标代表声波的传播距离

纵坐标代表反射波的幅度

由反射波的位置可以确定缺陷位置

由反射波的幅度可以估算缺陷大小

B型显示是一种图象显示

屏幕的横坐标代表探头的扫查轨迹

纵坐标代表声波的传播距离

因而可直观地显示出

被探工件任一纵截面上缺陷的分布

及缺陷的深度

C型显示也是一种图象显示

屏幕的横坐标和纵坐标

都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

因而当探头在工件表面移动时

屏上显示出被探工件内部缺陷的平面图象

但不能显示缺陷的深度

目前用得最多的是A型显示探伤法

3 按探伤波型来分

脉冲反射法大致可分为纵波探伤法

直射探伤法 横波探伤法 斜射探伤法

表面波探伤法和板波探伤法4种

用的较多的是纵波和横波探伤法

其中

纵波探伤能发现与探测面平行

或稍有倾斜的缺陷

主要用于钢板 锻件 铸件的探伤

斜射的横波探伤

能发现垂直于探测面或倾斜较大的缺陷

主要用于焊缝的探伤

4 按探头数量分为单探头 多探头

5 按接触方法分为直接接触 水浸

用试块作为调节仪器 定量缺陷的参考依据

是超声探伤的一个特点

超声探伤的试块上有各种已知的特征

规定形状和尺寸的人工缺陷

如平底孔 横通孔 凹槽等

试块在超声探伤中的用途主要有三方面

1 确定合适的探伤方法

2 确定探伤灵敏度和评价缺陷大小

3 校验仪器和测试探头性能

根据试块的用途

可分为三大类

1 调节仪器及测试探头的试块

如标准规定的CSK-1A试块

如图a所示

2 纵波探伤用试块

人工缺陷为平底孔

如图b所示

3 横波探伤用试块

人工缺陷为横孔

如标准中规定的CSK-ⅡA和ⅢA试块

如图c所示

超声波检测特点

1 面积型缺陷的检出率较高

而体积型缺陷的检出率较低

2 适宜检验厚度较大的工件

不适宜检验较薄的工件

3 应用范围广

可用于各种试件

4 检测成本低 速度快

仪器体积小

重量轻

现场使用较方便

5 无法得到缺陷直观图象

定性困难

定量精度不高

6 检测结果无直接见证记录

7 对缺陷在工件厚度方向上的定位较准确

8 材质 晶粒度对探伤有影响

9 工件不规则的外形和一些结构会影响检测

10 探头扫查面的平整度和粗糙度

对超声波检测有一定影响

谢谢大家观看

我们下次再见