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两大问题将超声波探伤原理讲的明明白白_拜恩检测-专业第三方检测机构

发表时间:2019-09-12   来源:

超声波探伤是无损检验方法之一。 超声波探伤技术主要用于在不破坏金属材料的情况下, 采用物理、 化学等手段和方法来探测所检对象内部和表面的各种潜在缺陷。 近年来,超声波广泛用来检测金属材料的质量,并逐步成为金属材料预检或正式检验的手段。

超声波探伤

 

一、超声波探伤是如何取得超声波的?

 

超声波是一种超出人的听觉范围的高频率弹性波,目 前已被广泛应用于科研、 工程和医学中许多领域。 人耳能听到的声音频率为 16HZ-20kHZ,而超声检验装置所发出和接收的频率要比20kHZ 高得多, 一般为0.5-25MHZ,常用 频率范围为0.5-10MHZ。

 

超声波可以分为纵波、横波、表面波和板波等多种类型。 当介质中质点的位移与波传播方向一致时为纵波; 质点的位移方向与波传播方向相垂直时为横波; 表面波(或称瑞利波)只能在物体的表面传播,不能显著地深入到物体的内部;当板状弹性介质受到交替变化的表面张力作用,而且板厚与波长相当时,介质质点产生相应的纵向和横向振动,声波遍布整个板厚,这种波称为板波,也称兰姆波。 在固体中,各类超声波都可以传播,但横波的传播速度比纵波小。 在液体和气体中, 只有纵波才能传播。

 

超声波和其它波一样,可以反射、折射、绕射、叠加和干涉。获得超声波的方法有许多,如磁致伸缩发生器,某些晶体的压电效应等。 已有许多人工制成的材料,如钛酸钡等都有压电效应。 在超声波探伤中,获得超声波的主要方法是某些晶体的压电效应。

 

当在晶片的表面加上交替变更电荷时,晶片的尺寸就会交替增大或减小,即发生振动,这种振动以声的弹性振动形式传播到周围介质中。 如果电荷(例如来自 电子管发生器的电荷)以高于 20kHZ 的频率(即超声频率)加在晶片上, 那么晶片的振动也以同样的频率传播到周围介质中, 这就是超声波获得的方法。

 

我们用石英片也可以成功地得到 50MHZ的基频超声波。如果由压电晶片传来的超声振动穿过某种介质落在另一压电晶片上, 则后者将产生机械振动。 当压电晶片施以机械振动时, 晶片表面上产生压电电荷。 该电荷可以被电极移走,在电子管放大器中放大并用某种指示器再现。压电材料近年来发展很快,品种繁多,目前在超声波探伤中用得最广泛的是锆钛酸铅,它具有灵敏度高,成本低和工艺简单等优点,其次是石英和钛酸钡。

 

超声波原理

 

二、超声波探伤的原理是什么?

 

超声波探伤时用的波,其频率一般在0.5-25MHZ的范围。 在此频率范围内的超声波具有直线性和束射性,象一束光一样向着一定方向传播。 即具有强烈的方向性。若向被检材料发射超声波,在传播的途中遇到障碍(缺陷或其它异质界面),其方向和强度就会受到影响,于是超声波发生反射、折射、散射或吸收等,根据这种影响的大小就可确定缺陷部位的尺寸、物理性质、方向性、分布方式及分布位置等。

原理示意图

图为脉冲反射法原理图。 在被测材料表面涂有油、 甘油、水玻璃等耦合剂,使探头(由水晶石、钛酸钡等构成,一般是收发共用)与其接触,在探头上加上脉冲电压,则超声波脉冲由探头向被测材料上发射。 该图为垂直法的情况,纵波从表面垂直的方向射入。 从底面和缺陷反射的波, 即探头接收的反射波, 经增幅和检波后, 在阴极射线管上显示出来。 在阴极射线管上,根据缺陷反射波的位置和振幅,就能知道缺陷到材料表面的距离和缺陷的大小。

 

 

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