《UTI讲义设备》PPT课件

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1、核工业无损检测中心NUCLEARNDTCENTER超声-I讲义(三、设备)钟志民zhongzhimin@nncsh.com1超声仪器1.1超声波探伤仪的作用产生电脉冲激发超声探头发射超声波，同时接收来自探头的电信号并显示，得到显示的幅度、位置等信息。主要使用A型脉冲反射式超声探伤仪。1.2分类波的连续性，显示，通道，声波传播1超声仪器1.3A型脉冲反射式超声探伤仪主要有以下五种基本电路：同步电路发射电路扫描电路接收/放大电路显示电路和各种辅助电路，如延迟、报警、闸门、补偿等。1.4A型脉冲反射式超声探伤仪框图1.5工作原理同步电路产生同步脉冲，触发扫描电路和发

2、射电路。此时，扫描电路产生锯齿波电压，加于示波管的水平偏转板上，示波管电子束作水平扫描，形成水平的时基线。此外，发射电路产生高压脉冲，加于探头晶片，电能转化为声能。超声波在工件中传播，遇到缺陷或界面产生反射波。其被探头接收，声能转化为电能输入接收电路。放大电路将微弱信号放大加于示波管的垂直偏转板上，示波管电子束作垂直移动，形成回波显示。显示的位置反映了缺陷的声程，波高反映缺陷的当量大小。1.6调整1）调节显示器的旋钮辉度/聚焦/水平（零位调节）/垂直（时基线上下移动）2）调节发射器的旋钮工作方式（单发单收/一发一收）发射强度3）调节接收器的旋钮衰减器增益深度补

3、偿/显示选择（检波）/抑制1.6调整4）调节时基器的旋钮深度粗调深度微调延迟5）调节脉冲重复频率的旋钮1.7维护1.不可错误使用2.长期不使用的过程中，定期通电3.运输的注意事项4.故障的处理1.8数字超声探伤仪的特点1.速度快2.精度高3.可靠性高，稳定性好4.体积小重量轻5.记录与存档方便6.易于扩展。7.成像。2超声探头2.1压电效应某些晶体材料在交变应力作用下形变时产生交变电场的现象叫正压电效应。反之，晶体材料在交变电场作用下产生交变应力和形变的现象叫逆压电效应。压电效应:正逆压电效应压电晶体（压电材料）.2.1压电效应2.2超声探头发射超声波和接收超

4、声波的电声换能器。一般，超声探头晶片是利用压电效应工作的。2.3探头的种类(1)波型分类：纵波探头横波探头表面波探头(2)接触方式：接触式/液浸式(3)声束聚焦：聚焦和非聚焦(4)晶片数量：单晶片探头/双晶片探头(5)声束入射：直探头/斜探头/可变角探头2.4直探头（纵波接触式直探头）主要特点：1）适宜探测基本与探测面相平行的缺陷2）广泛应用于锻件、板材、铸件的探伤3）测厚的应用。4）探测近表面盲区大，分辨力低。2.4.1直探头主要结构1.晶片2.阻尼块和吸声材料3.保护膜4.外壳5.接线柱2.4.1直探头主要结构1.晶片:以逆压电效应发射超声波以正压电效应接

5、收超声波特点：尺寸越大，发射能量越大指向性越好，灵敏度高但近场长度大2.4.1直探头主要结构2.阻尼块和吸声材料粘附在晶片后面具有阻尼作用的块状物。作用：1）阻尼晶片振动，减小脉冲宽度（持续振动时间），提高分辨力，减小盲区。2）吸收晶片背面杂波，提高信噪比。3）支撑晶片。2.4.1直探头主要结构3.保护膜：保护晶片不致磨损或损坏。硬保护膜（刚玉）适用于光洁度高的表面（如锻件表面）；软保护膜适用于光洁度低或表面较软的工件表面（如轴瓦合金）。2.5斜探头1.类型：主要有纵波（L<1）横波（1<L<II）表面波（L≥II）板波探头2.特点：声束倾斜入射

6、适用于探测与探测面成一定角度的缺陷，如焊缝、管材、锻件的探伤。2.5.3斜探头主要结构横波斜探头与直探头的主要区别：1）多透声斜楔：实现波型转换，使工件中只存在折射横波特点：纵波声速小于工件纵波声速衰减系数适当耐磨宜加工加工吸声槽，减少反射杂波2）少保护膜晶片不与工件直接接触2.5.4横波斜探头的标称方式1.纵波入射角标称30°，45°等2.横波折射角标称45°60°70°等3.横波折射角的正切值K标称k=1,1.5,2,2.5,3等2.6双晶探头1.类型：一个发射/一个接收双晶纵波双晶横波2.特点：灵敏度高；杂波少盲区小近场长度小（延迟块的采用）探测范围可调

7、主要用于探伤近表面缺陷。制作成本高，覆盖深度有限。2.6.3双晶探头结构2.7聚焦探头1.类型：点聚焦，线聚焦/水浸聚焦，接触聚焦2.特点：点聚焦：灵敏度高，分辨力高；但覆盖范围小；线聚焦：灵敏度高，覆盖范围略大。2.8超声探头的型号基本频率晶片材料晶片尺寸探头种类特征MHz元素缩写符号mm拼音缩写K，MM(1)直探头型号举例2.5B20Z(2.5MHz,钛酸钡晶片，直径20mm，直探头）(2)斜探头型号举例5P8×6K1(5MHz,锆钛酸铅晶片，8×6mm，斜探头，K=1）3试块3.1定义：超声检测中，特定材料设计制作的有专门用途的试样。3.2主要用途：1）

8、测试仪器和探头性能2）调节扫描速度和灵