斜射法超声探伤简介

将电脉冲施加在压电换能器上即能将电能转变为机械能。在斜射波探头中，换能器通常发生厚度变化，产生压缩与扩张。这种纵波（压缩波）将通过斜楔（通常为一种塑料）。换能器表面与斜楔接触面之间的角度等于被检表面法线与入射波束之间的角度。

超声波探伤技术简介

1、超声检测

超声波检测是无损检测方法之一，无损检测是在不破坏前提下，检查工件宏观缺陷或测量工件特征的各种技术方法的统称。常规无损检测方法有：超声检测UltrasonicTesting（缩写UT）；射线检测RadiographicTesting（缩写RT）；磁粉检测MagneticparticleTesting（缩写MT）；渗透检验PenetrantTesting（缩写PT）；涡流检测EddycurrentTesting（缩写ET）；

2、超声波探伤仪

运用超声检测的方法来检测的仪器称之为超声波探伤仪。它的原理是：超声波在被检测材料中传播时,材料的声学特性和内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。超声检测方法通常有穿透法、脉冲反射法、串列法等。

PXUT-350

1、检测范围0.0-5000.0mm

2、工作频率

3、增益调节

4、波形显示

3、衰减控制

4、垂直性误差≤3%

5、水平性误差≤0.3%

6、抑制电平

7、探伤灵敏度余量≥60dB

8、脉冲移位

9、使用电源7.2VDC，220VAC

10、外形尺寸250×140×50

11、备注全国服务，上门调试培训。如有特殊需要，特聘上海铁路局机务系统无损检测设备服务中心工程师，上门培训指导。探伤工艺乃保证质量的重中之重，选购信誉好，产品好的商家尤为重要。

12、产品介绍PXUT-350全数字智能超声波探伤仪采用新型超大屏幕高亮度EL显示器件(6.5"高亮场致发光显示器)，仪器造型优美，体积小巧，屏幕超大，强光下无需遮光也能清晰显示，仪器功能实用，性能稳定，操作简便，是一款性能价格比非常优异的笔记本式全数字智能超声波探伤仪。

13、产地中国

超声波的接收和产生原理相似，当超声波遇到不连续性时，即会产生反射，反射的超声波使压电晶片振动，继而在压电晶片两端产生电压。最主要是如何将电脉冲转化为探伤仪屏幕上的波形，模拟机是通过显像管现实的，显像管的图像是电子打在荧光物质上，是荧光物质发光，电子经过一个电场而改变方向，打在屏幕的不同位置，是屏幕显现图像的。显像管x方向上的电压探伤仪加在压电晶片上的电压，y方向是压电晶片振动产生的电压。这样就形成了屏幕上的波形。（其实电脉冲还要经过放大，整合滤波等一系列过程才加到显像管上的）

数字仪就是对发射的电压和接受的电压在不同时间的采样，采样信息在通过芯片将脉冲转化，传给液晶（当然，也有的机型是致场发光显示的，先是原理和显像管显示远离差不多）显像系统，是屏幕的不同的晶体管发光。就产生图像了。

超声探伤仪物理基础

波及波分类

介质的一切质点，是以弹性力互相联系的。某质点在介质内振动，能激发起周围质点的振动。振动在弹性介质内的传播过程，称为波。波，有电磁波（电波和光波）和声波（或称机械波）。

声波

声波是一种能在气体、液体、固体中传播的弹性波。它可分为分次声波、可闻声波、超声波及特超声波。人耳所能听闻的声波在20-20000赫之间。频率超过20000赫，人耳所不能听闻的声波，称超声波。声波的频率愈高，愈于光学的某些特性（如反射。折射定律）相似。

超声探伤仪仪器原理

超声波在被检测材料中传播时,材料的声学特性和内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。超声检测方法通常有穿透法、脉冲反射法、串列法等。

数字式超声波探伤仪通常是对被测物体（比如工业材料、人体）发射超声，然后利用其反射、多普勒效应、透射等来获取被测物体内部的信息并经过处理形成图像。

多普勒效应法

是利用超声在遇到运动的物体时发生的多普勒频移效应来得出该物体的运动方向和速度等特性；

透射法

是通过分析超声穿透过被测物体之后的变化而得出物体的内部特性的，其应用还处于研制阶段；

反射法

超声波探伤仪这里主要介绍的是应用最多的通过反射法来获取物体内部特性信息的方法。

反射法是基于超声波在通过不同声阻抗组织界面时会发生较强反射的原理工作的，正如我们所知道，声波在从一种介质传播到另外一种介质的时候在两者之间的界面处会发生反射，而且介质之间的差别越大反射就会越大，所以我们可以对一个物体发射出穿透力强、能够直线传播的超声波， 超声波探伤仪 然后对反射回来的超声波进行接收并根据这些反射回来的超声波的先后、幅度等情况就可以判断出这个组织中含有的各种介质的大小、分布情况以及各种介质之间的对比差别程度等信息（其中反射回来的超声波的先后可以反映出反射界面离探测表面的距离，幅度则可以反映出介质的大小、对比差别程度等特性），超声波探伤仪从而判断出该被测物体是否有异常。 在这个过程中就涉及到很多方面的内容，包括超声波的产生、接收、信号转换和处理等。

其中产生超声波的方法是通过电路产生激励电信号传给具有压电效应的晶体（比如石英、硫酸锂等），使其振动从而产生超声波；而接收反射回来的超声波的时候，这个压电晶体又会受到反射回来的声波的压力而产生电信号并传送给信号处理电路进行一系列的处理，超声波探伤仪最后形成图像供人们观察判断。

这里根据图像处理方法（也就是将得到的信号转换成什么形式的图像）的种类又可以分为A型显示、M型显示、B型显示、C型显示、F型显示等。

A型显示是将接收到的超声信号处理成波形图像，根据波形的形状可以看出被测物体里面是否有异常和缺陷在那里、有多大等， 超声波探伤仪主要用于工业检测；

M型显示是将一条经过辉度处理的探测信息按时间顺序展开形成一维的"空间多点运动时序图"，适于观察内部处于运动状态的物体，超声波探伤仪如运动的脏器、动脉血管等；

B型显示是将并排很多条经过辉度处理的探测信息组合成的二维的、反映出被测物体内部断层切面的"解剖图像"（医院里使用的B超就是用这种原理做出来的），超声波探伤仪适于观察内部处于静态的物体；

C型显示也是一种图象显示，探伤仪荧光屏的横坐标和纵坐标都是靠机械扫描来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，荧光屏上便显示出工件内部缺陷的平面图象，但不能显示缺陷的深度。

C型显示、F型显示用得比较少。

超声波探伤仪检测不但可以做到非常准确，而且相对其他检测方法来说更为方便、快捷，也不会对检测对象和操作者产生危害，所以受到了人们越来越普遍的欢迎，有着非常广阔的发展前景。

探伤基本原理

超声波探伤是利用超声能透入金属材料的深处，并由一截面进入另一截面时，在界面边缘发生反射的特点来检查零件缺陷的一种方法，当超声波束自零件表面由探头通至金属内部，遇到缺陷与零件底面时就分别发生反射波来，在萤光屏上形成脉冲波形，根据这些脉冲波形来判断缺陷位置和大小。

探伤优缺点

超声波探伤比X射线探伤具有较高的探伤灵敏度、周期短、成本低、灵活方便、效率高，对人体无害等优点；缺点是对工作表面要求平滑、要求富有经验的检验人员才能辨别缺陷种类、对缺陷没有直观性；超声波探伤适合于厚度较大的零件检验。

探伤主要特性

1、超声波在介质中传播时，在不同质界面上具有反射的特性，如遇到缺陷，缺陷的尺寸等于或大于超声波波长时，则超声波在缺陷上反射回来，探伤仪可将反射波显示出来；如缺陷的尺寸甚至小于波长时，声波将绕过射线而不能反射；

2、波声的方向性好，频率越高，方向性越好，以很窄的波束向介质中辐射，易于确定缺陷的位置。

3、超声波的传播能量大，如频率为1MHZ（100万赫兹）的超声波所传播的能量，相当于振幅相同而频率为1000HZ（赫兹）的声波的100万倍。

探伤缺陷分类

在焊缝超声波探伤中一般把焊缝中的缺陷 分成三类：点状缺陷、线状缺陷、面状缺陷。

在分类中把长度小于10mm的缺陷叫做点状缺陷；一般不测长，小于10mm的缺陷按5mm计。把长度大于10mm的缺陷叫线状缺陷。把长度大于10mm高度大于3mm的缺陷叫面状缺陷。

探伤穿透能力

X射线穿透物质的能力大小和射线本身的波长有关，波长越短（管电压越高），其穿透能力越大，称之为“硬”；反之则称为“软”。

探伤消失的原因

1、近表表大缺陷；2、吸收性缺陷；3、倾斜大缺陷；4、氧化皮与钢板结合不好。

探伤主要因素

1、显影时间；2、显影液温度；3、显影液的摇动；4、配方类型；5、老化程度。

探伤使用

一、超声波探伤仪组成部分：主要有电路同步电路、发电路、接收电路、水平扫描电路、显示器和电源等部份组成。

二、超声波探头的主要作用

1、探头是一个电声换能器，并能将返回来的声波转换成电脉冲；

2、控制超声波的传播方向和能量集中的程度，当改变探 头入射 角或改变超声波的扩散角时，可使声波的主要能量按不同的角度射入介质内部或改变声波的指向性，提高分辨率；

3、实现波型转换；

4、控制工作频率；适用于不同的工作条件。

三、超声波试块的作用

超声波试块的作用是校验仪器和探头的性能，确定探伤起始灵敏度，校准扫描线性。

超声波探伤仪同步信号发生器的作用

同步电路产生同步脉冲信号，用以触发仪器各部分电路同时协调工作，它主要控制同步发射和同步扫描二部分电路。

四、超声波探伤中，超声波在介质中传播时引起衰减的原因

1、超声波的扩散传播距离增加，波束截面愈来愈大，单位面积上的能量减少。

2、材质衰减一是介质粘滞性引起的吸收；二是介质界面杂乱反射引起的散射。

加强超波探伤合录和报告工作

任何工件经过超声波探伤后，都必须出据检验报告以作为该工作质量好坏的凭证，一份正确的探伤报告，除建立可靠的探测方法和结果外，很大程度上取决于原始记录和最后出据的探伤报告是非常重要的，如果我们检查了工件不作记录也不出报告，那么探伤检查就毫无意义。

五、用超声波对饼形大锻件探伤，用底波调节探伤起始灵敏度对工作底面的要求

1、底面必须平行于探伤面；

2、底面必须平整并且有一定的光洁度。

六、CSK－ⅡA试块的主要作用

1、校验灵敏度；2、校准扫描线性。

七、影响照相灵敏度的主要因素

1、X光机的焦点大小；2、透照参数选择的合理性，主要参数有管电压、管电流、曝光时间和焦距大小；3、增感方式；4、选用胶片的合理性；5、暗室处理条件；6、散射的遮挡等。

八、超声波探伤选择探头K值三条原则

1、声束扫查到整个焊缝截面；

2、声束尽量垂直于主要缺陷；

3、有足够的灵敏度。

九、发射电路的主要作用

由同步电路输入的同步脉冲信号，触发发射电路工作，产生高频电脉冲信号激励晶片，产生高频振动，并在介质内产生超声波。

十、超声波探伤中，晶片表面和被探工件表面之间使用耦合剂的原因

晶片表面和被检工件表面之间的空气间隙，会使超声波完全反射，造成探伤结果不准确和无法探伤。

十一、JB1150－73标准中规定的判别缺陷的三种情况

1、无底波只有缺陷的多次反射波。

2、无底波只有多个紊乱的缺陷波。

3、缺陷波和底波同时存在。

十二、JB1150－73标准中规定的距离――波幅曲线的用途

距离――波幅曲线主要用于判定缺陷大小，给验收标准提供依据它是由判废线、定量线、测长线三条曲线组成；

判废线――判定缺陷的最大允许当量；

定量线――判定缺陷的大小、长度的控制线；测长线――探伤起始灵敏度控制线。

超声场：充满超声场能量的空间叫超声场。

十三、反映超声场特征的主要参数

反映超声场特征的重要物理量有声强、声压声阻抗、声束扩散角、近场和远场区。

十四、探伤仪最重要的性能指标

分辨力、动态范围、水平线性、垂直线性、灵敏度、信噪比。

十五、超声波探伤仪近显示方式

1、A型显示示波屏横坐标代表超声波传递播时间（或距离）纵坐标代表反射回波的高度；

2、B型显示示波屏横坐标代表超声波传递播时间（或距离），这类显示得到的是探头扫查深度方向的断面图；

3、C型显示仪器示波屏代表被检工件的投影面，这种显示能绘出缺陷的水平投影位置，但不能给出缺陷的埋藏深度。

十六、超声波焊缝探伤时为缺陷定位仪器时间扫描线的调整的方法：

有水平定位仪、垂直定位、声程定位三种方法。

本标准适用于金属棒材超声探伤检测样棒（以下简称样棒）的校准。