无损检测概述与超声检测技术简化.ppt
通用AVG曲线用DB表示相对波高,则有:用横座标表示A,纵座标表示相对波高V,利用上式可以得出一组曲线,见下页图。通用AVG曲线在曲线的x3处,理论公式不适用,曲线是通过试验测得的.231通用AVG曲线虽然可适用于不同的探头,但在使用时需要反复归一化声程和缺陷当量,很不方便。实用AVG曲线:以声程(mm)为横座标,以平底孔当量标注各个曲线。只适用于特定材料、特定尺寸和频率的探头。制作方法与通用AVG相同,只是可以引入探头的参数,考虑材料的衰减性能,可以计算得到,也可以通过试验得到。实用AVG曲线实用AVG曲线纵波平底孔实用AVG曲线见右图:晶片D=20mm,f=2.5Mhz,材料为钢超声检测技术与设备超声检测技术的分类按原理分:脉冲反射法、穿透法和共振法显示方式:A型显示、B型显示和C型显示波型分类:纵波法、横波法和兰姆波法耦合方式:接触法、液侵法等等超声检测方法的选择依据:检测对象的制造工艺、使用目的、缺陷的种类和可能性、验收要求等。脉冲反射法和穿透法脉冲反射法示意如下图原理:通过试件底面或缺陷反射情况进行检测。穿透法示意如下图原理:根据脉冲波穿透试件后的能量变化来判断内部缺陷情况。穿透法0102脉冲反射法的优点(相对于穿透法):有盲区,不能检出表面缺陷。难于检测主平面与声束轴平行的缺陷难于检测高衰减材料中的缺陷。检测灵敏度高。25MHz可检出钢中120um的缺陷(按1/2波长计算)。可对缺陷精确定位。操作方便。脉冲反射法的缺点(相对于穿透法):脉冲反射法和穿透法的比较原理:利用材料的压电效应实现电声能量的转换。超声波探头即能将电能转换为声能,也能将声能转换为电能。材料的频率常数是晶片的谐振频率和晶片厚度的乘积。同样的材料,制作高频探头时需要小厚度晶片,制作低频探头时需要大厚度晶片。超声波探头:是产生和接收超声波的器件,直接影响着超声波的检测能力。超声波探头耦合剂:为了改善探头与试件间声能的传递而加在探头和检测面之间的液体薄层。作用:使超声波能够射入工件;润滑。常用的耦合剂水:方便;但易流失甘油:声阻抗大,耦和效果好;但需要稀释,价格高全损耗系统用油:较为常用耦合剂****λ:一个周期内超声波走过的距离。********障碍物的尺寸太大,屏蔽;相当:衍射************反射能仍占大部分:声阻抗不同。********************1:n=时间:距离****过20做一垂线,交于a点。比a点低26Db作一横线,与10的垂线交于c点(G=0.2)****第7讲无损检测概述与超声检测技术
?无损检测概述?超声检测技术超声检测的原理超声检测原理:超声波在材料中传播遇到缺陷时会发生一些特性的变化(如能量损失、反射等),通过这些特性的变化来判断材料的缺陷。常用的超声波频率为0.5—25MHz,检测过程:向被检测试件中引入超声波。超声波与材料相互作用,声波特性发生变化。改变特性的超声波被检测仪器检测到,并据此分析缺陷的特征。依据:反射信号的存在和幅度。入射信号和检测信号的时间差。能量的衰减。等等。频率取决于震源,在传播过程中始终不变。波长λ、波速c、频率f和周期T之间的关系为:λ=cT=c/f主要特征量:周期、频率、波长和波速。超声波是频率大于20KHz的机械波。超声检测的物理基础纵波:平行横波:垂直表面波(瑞利波):仅在表面传播兰姆波:薄板中传播的一种波形01.02.03.04.根据波动中质点振动的方向与波的传播方向的关系,超声波可分为:超声波的分类声速依赖于传声介质自身的密度、弹性模量和声波的类型等性质。声速对缺陷的定位和定量分析有重要意义。纵波在固体中的声速纵波在液体和气体中的声速横波在在固体中的声速CS=E-弹性模量;ρ-密度;σ—波松比;B—液体或气体的体积弹性模量;G-介质的切变模量超声波的传播速度声压和声强是描述声场的物理量,声阻抗描述的是介质的特性,与声波在界面上的行为相关。声强:在垂直于声波传播方向的平面上,单位面积上单位时间内所通过的声能量。I=p2/2ρc声压p:声场中某一点在某一时刻所具有的压强与没有声波存在时该点的静压强之差。p=ρcu u:质点振动的速度声阻抗Z:ρc就是介质的声阻抗。在同一声压下,Z越大,质点振动的速度越小。2341声压与超声检测仪屏幕上脉冲的高度成正比。超声波的声压、声强、声阻抗超声波的传播超声波的波动性