超聲波檢測儀器探傷方法分類

超聲波檢測儀器的發(fā)展

目前，超聲檢測技術(shù)伴隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展，更多的向著成像、信號(hào)處理等方向發(fā)展。所有這些發(fā)展都是由于電腦工業(yè)的大幅發(fā)展所造，才使得這些相關(guān)產(chǎn)品研究快速發(fā)展。由于新材料、新技術(shù)的不斷涌現(xiàn)，檢測技術(shù)水平不斷提高，超聲波探傷系統(tǒng)正朝著以下特征方向發(fā)展：

1.模塊化和小型化：超聲波檢測儀器需要具有可分模塊功能，某些模塊出現(xiàn)問題可以隨時(shí)更換，而不需要對(duì)整體模塊進(jìn)行改動(dòng)；未來儀器設(shè)計(jì)更多的趨勢是向小型化發(fā)展，以適應(yīng)更多場合的需求。

2.數(shù)字化和智能化：未來的檢測儀器應(yīng)當(dāng)具有高度的智能化和數(shù)字化，能夠自動(dòng)識(shí)別缺陷，顯示圖像，還會(huì)具有良好的操作界面以及簡單的操作步驟。

超聲波探傷檢測方法分類

超聲波探傷根據(jù)收發(fā)方式的不同、產(chǎn)生波形的不同，換能器與被測物耦合的方式不同等有不同的分類方法，每種方法實(shí)現(xiàn)的手段以及檢測缺陷的類型都有所不同。按照探傷的原理可分為共振法、穿透法和脈沖反射法。

共振法：

物體本身存在固有頻率。聲波以特定頻率進(jìn)入被測物時(shí)在其表面上發(fā)生反射現(xiàn)象，并且反射波與入射波的相位可疊加，稱這種現(xiàn)象叫做共振。

用共振法檢測工件時(shí)，首先使探頭與工件緊密結(jié)合，然后不斷的改變加載在壓電晶片上電壓的頻率，從而調(diào)整輻射到工件中超聲波的波長。當(dāng)工件的厚度為入射波半波長的整數(shù)倍時(shí)，在表面會(huì)產(chǎn)生駐波現(xiàn)象，超聲測厚中常用此方法測量物體的厚度。

穿透法：

穿透法通常采用發(fā)射探頭和接收探頭共同完成探傷任務(wù)。在對(duì)工件進(jìn)行探傷時(shí)，將探頭至于工件兩側(cè)，使超聲波能夠從發(fā)射探頭通過工件后進(jìn)入接收探頭。當(dāng)工件內(nèi)部無缺陷時(shí)，接收回的超聲波存在比較大的能量；如果遇到缺陷，聲波會(huì)被阻隔一部分或者完全阻隔，在接收端此片區(qū)域的能量就比較弱，會(huì)形成聲影，通過此方法就可以判斷缺陷形狀大小

脈沖反射法：

脈沖反射法和前面的兩種方法不太一樣，超聲換能器發(fā)出的波不是連續(xù)波，而是具有一定頻率的脈沖超聲波。以 A 型探傷儀為例，從換能器發(fā)出的脈沖超聲波會(huì)進(jìn)入到工件，同時(shí)在顯示器上形成一個(gè)起始信號(hào)，通常叫做起始波。超聲波在工件內(nèi)部遇到缺陷時(shí)會(huì)發(fā)生信號(hào)反射，通過超聲換能器轉(zhuǎn)換成對(duì)應(yīng)的電脈沖信號(hào)，最終進(jìn)過放大電路出現(xiàn)在顯示器中。顯示器的橫坐標(biāo)是電子束運(yùn)動(dòng)的時(shí)間，縱坐標(biāo)是信號(hào)幅值，兩者都認(rèn)為是勻速運(yùn)動(dòng)，所以缺陷反射回的信號(hào)同始波信號(hào)，底波反射回的信號(hào)同始波信號(hào)他們之間的距離是相等，成比例運(yùn)算。

按照探頭和工件的耦合方式可分為直接接觸法和液浸法兩種。

直接接觸法：

直接接觸法首先在接觸面涂一層很薄的耦合劑，然后把換能器直接放上去進(jìn)行檢測，如圖 2.1 所示。使用直接接觸法的好處是使用方便，操作簡單，只需要在工件表面涂抹耦合劑便可進(jìn)行探傷，但是探傷的好壞與耦合劑性能有著直接的關(guān)聯(lián)。

液浸法：

直接接觸法具有使用靈活、方便等優(yōu)點(diǎn)。但是很多影響因素都難以控制，比如耦合層厚度的薄厚、接觸面積的大小、凹坑的填充程度等，而且探測速度慢，不利于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。為了克服以上缺點(diǎn)，通常采用液浸法。在液浸法中換能器和工件不直接接觸，而是由換能器發(fā)射的聲波經(jīng)過液體耦合層后，再射入到工件中，因而聲波的發(fā)射和接收都比較穩(wěn)定。

水可以作為很好的耦合劑，常常被用在液浸法中。超聲波自動(dòng)探傷大部分就是采用水作為耦合劑，根據(jù)工件和換能器在耦合劑所處的位置不同，一般可分為全部液浸法、局部液浸法和間隙法等。