最新第7讲-超声波探测教学讲义PPT课件.ppt

《最新第7讲-超声波探测教学讲义PPT课件.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、进入夏天，少不了一个热字当头，电扇空调陆续登场，每逢此时，总会想起那一把蒲扇。蒲扇，是记忆中的农村，夏季经常用的一件物品。　　记忆中的故乡，每逢进入夏天，集市上最常见的便是蒲扇、凉席，不论男女老少，个个手持一把，忽闪忽闪个不停，嘴里叨叨着“怎么这么热”，于是三五成群，聚在大树下，或站着，或随即坐在石头上，手持那把扇子，边唠嗑边乘凉。孩子们却在周围跑跑跳跳，热得满头大汗，不时听到“强子，别跑了，快来我给你扇扇”。孩子们才不听这一套，跑个没完，直到累气喘吁吁，这才一跑一踮地围过了，这时母亲总是，好似生气的样子，边扇边训，“你看热的，跑什么？”此时这把蒲扇，

2、是那么凉快，那么的温馨幸福，有母亲的味道！　　蒲扇是中国传统工艺品，在我国已有三千年多年的历史。取材于棕榈树，制作简单，方便携带，且蒲扇的表面光滑，因而，古人常会在上面作画。古有棕扇、葵扇、蒲扇、蕉扇诸名，实即今日的蒲扇，江浙称之为芭蕉扇。六七十年代，人们最常用的就是这种，似圆非圆，轻巧又便宜的蒲扇。　　蒲扇流传至今，我的记忆中，它跨越了半个世纪，也走过了我们的半个人生的轨迹，携带着特有的念想，一年年，一天天，流向长长的时间隧道，袅第7讲-超声波探测超声波是弹性介质中的一种机械波。人耳能听到的声音范围在20Hz--20000Hz，这一范围的声音频率称为

3、音频，低于20Hz的声音叫次声，高于20000Hz的声音称为超声，正常的人听不见超声和次声。第1节超声波方法原理一、超声波二、基本参量描述超声波波动特性的基本物理量有：声速c、频率f、波长λ、周期T、角频率ω。其中频率和周期是由波源决定的，声速与传声介质的特性和波型有关。(a)对称型；(b)非对称型2)超声波的波形根据波阵面的形状(波形)，可将超声波分为平面波、柱面波和球面波等。将同一时刻介质中振动相位相同的所有质点所连成的面称为波阵面平面波即波阵面为平面的波，而柱面波的波阵面为同轴圆柱面，球面波的波阵面为同心球面。波线、波前与波阵面(a)平面波；(

4、b)柱面波；(c)球面波3）连续波与脉冲波连续波是介质中各质点振动时间为无穷时的波。脉冲波是质点振动时间很短的波，超声检测中最常用的是脉冲波。四、介质的声参量1）声速表示声波在介质中传播的速度，它与超声波的波型有关，但更依赖于传声介质自身的特性。是一个表征介质声学特性的参量。材料的声速，对于缺陷的定位和定量分析有重要的意义。2）声衰减系数超声波的衰减指的是超声波在材料中传播时，声压或声能随距离的增大逐渐减小的现象。引起衰减的原因主要有三个方面：一是声束的扩散；二是由于材料中的晶粒或其他微小颗粒引起声波的散射；三是介质的吸收。介质中超声波的衰减系数α与超

5、声波的频率关系密切，通常情况下，衰减系数随频率的增高而增大。单位为dB／mm(分贝／毫米)。超声波在介质中的传播特性1.超声波垂直入射到平界面上的反射和透射当超声波垂直入射到两种介质的界面时，一部分能量透过界面进入第二种介质，成为透射波(声强为It)，波的传播方向不变；另一部分能量则被界面反射回来，沿与入射波相反的方向传播，成为反射波(声强为Ir)。声波的这一性质是超声波检测缺陷的物理基础。超声波垂直入射于平界面的反射与透射通常将反射波声压Pr与入射波声压P0的比值称为声压反射率r，将透射波声压Pt和P0的比值称为声压透射率t。Z1为第一种介质的声阻抗

6、；Z2为第二种介质的声阻抗。为了研究反射波和透射波的能量关系，引入声强反射率R和声强透射率T两个量。R为反射波声强(Ir)和入射波声强(I0)之比；T为透射波声强(It)和入射波声强(I0)之比。两次穿透界面时透射率的大小，决定着接收信号的强弱。因此，将声压沿相反方向两次穿过界面时总的透射率称为声压往返透过率(tp)，其数值等于两次穿透界面的透射率的乘积五、超声波检测方法1.超声检测设备和器材超声检测设备和器材包括超声波检测仪、探头、试块、耦合剂和机械扫查装置等。超声检测仪和探头对超声检测系统的性能起着关键性的作用，是产生超声波并对经材料中传播后的超声

7、波信号进行接收、处理、显示的部分。2.超声波探头（1）超声波探头的作用。超声波探头用于实现声能和电能的互相转换。它是利用压电晶体的正、逆压电效应进行换能的。（2）常用超声波探头的类型。最常用的是接触式纵波直探头、接触式横波斜探头、双晶探头、水浸探头与聚焦探头等。(a)纵波直探头；(b)横波斜探头；(c)双晶探头第2节钻孔灌注桩质量检测24声测管布置示意图25声测管安装示意图26缺陷范围的确定（一）27缺陷范围的确定（二）28检测要点：考虑声测管壁和水对声时的延迟。发射与接收换能器同步移动，移距250-400mm。随机抽取10-20%的测点复测29缺陷判

8、定：概率判据(一)：1.声时平均值与声时2倍标准差之和2.声幅(以dB为单位)平均值减去6dB