超声波无损检测概述.doc

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1、JIANGSUUNIVERSITY超声波无损检测概述学院名称：材料科学与工程专业班级：金属1302学生：钱振2016年10月超声波无损检测概述钱振3130702063，金属1302，材料科学与工程学院摘要：超声波在被检测材料中传播时,材料的声学特性和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。超声波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。

2、运用超声检测的方法来检测的仪器称之为超声波探伤仪。超声检测方法通常有穿透法、脉冲反射法、串列法等。超声无损检测是物体无损检测的一种重要方法，几乎应用到所有工业部门。本文回顾了超声无损检测技术的发展历史，阐述了超声无损检测技术应用现状，并展望超声无损检测技术未来发展趋势 。关键词：超声波检测，无损检测，超声波检测的原理，应用1.引言超声检测是无损检测技术中研究和应用最活跃的方法之一。通过研究超声波在被检材料中传播时的变化情况来探测材料性能和结构变化。超声波用于无损检测主要具备以下优点[1]：（1）检测围广，能够进行金属、非金属和复合材料检测。（2）

3、波长短、方向性好、穿透能力强、缺陷定位准确、检测深度大。（3）对人体和周围环境不构成危害。（4）施加给工件的超声作用应力远低于弹性极限，对工件不会造成损害。2.超声波无损检测的国外研究情况和发展趋势2.1国外研究情况国外对于超声波检测技术的研究始于上世纪二三十年代。1929年苏联科学家Sokolov利用连续超声波的穿透法研制成功了世界上第一台超声波检测装置。二战期间超声检测装置有了进一步发展，英国和美国分别于1944年和1946年成功制造出A型脉冲发射式超声波探伤仪。20世纪50年代，A型脉冲反式超声波探伤仪已被广泛用于发达国家的机械、钢铁制造以

4、及造船等工业[2]。20世纪60年代以后，随着电子技术和电子元器件的进步，超声波检测装置也有了较大的改进。1964年德国Krautkramer公司研制成功的小型超声检测设备成为了近代超声探伤技术的标志[3]。20世纪80年代，计算机技术和大规模集成电路得到了快速发展，各公司开始了数字式超声检测装置的研制，特别是Krautkramer公司生产的便携式数字化超声波探伤仪—USDI型，代表着超声检测装置向数字化的发展趋势[4]。目前国外的许多知名公司（如美国的METEC公司、德国的K—K公司、西班牙的TECHATOM公司等）生产的超声检测系统在信号采集

5、、分析和成像处理方面处于世界领先水平[1]。2.2国研究情况20世纪50年代，我国开始从国外引进模拟超声检测设备并应用于工业生产中。上世纪80年代初，我国研制生产的超声波探伤设备在测量精度、放大器线性、动态围等主要技术指标方面已有很大程度的提高[3]。80年代末期，随大规模集成电路的发展，我国开始了数字化超声检测装置的研制。近年来，我国的数字化超声检测装置发展迅速，已有多家专业从事超声检测仪器研究、生产的机构和企业（如中科院物理研究所、超声研究所、精密仪器、美斯检测技术等）[1]。目前，国的超声超声检测装置正在向数字化、智能化的方向发展并且取得了

6、一定的成绩。另外，国许多领域（如航空航天、石油化工、核电站、铁道部等）的大型企业通过引进国外先进的成套设备和检测技术（如相控阵超声检测设备与技术和TOFD检测设备与技术），既完善了国的超声检测设备，又促进了超声无损检测技术的发展[5]。2.3超声波无损检测技术发展趋势超声检测技术的应用依赖于具体检测工件的检测工艺和方法，同时，超声检测还存在检测的可靠性，缺陷的定量、定性、定位以及缺陷检出概率、漏检率、检测结果重复率等问题，这些对超声检测仪器的研制提出了更高要求。为克服传统接触式超声检测的不足，人们开始探索非接触式超声检测技术，提出了激光超声、电磁

7、超声、空气耦合超声等。为提高检测效率，发展了相控阵超声检测。随着机械扫描超声成像技术的成熟，超声成像检测也得到飞速发展。目前，超声检测仪器已明显向检测自动化、超声信号处理数字化、诊断智能化、多种成像技术的方向发展[5-7]。3.超声波检测的基本原理3.1超声波无损检测基本介绍 超声检测（UT）是超声波在均匀连续弹性介质中传播时，将产生极少能量损失；但当材料中存在着晶界、缺陷等不连续阻隔时，将产生反射、折射、散射、绕射和衰减等现象，从而损失比较多的能量，使我们由接收换能器上接收的超声波信号的声时、振幅、波形或频率发生了相应的变化，测定这些变化就可以

8、判定建筑材料的某些方面的性质和结构部构造的情况达到测试的目的[10]。当超声遇到缺陷面时，反射回波幅度会异常增大，根据反射幅度、延迟和相