超声波探伤完成本

三、22型仪器主要开关旋钮及其调整 P91图4-12
1、工作方式选择旋钮 相关电路：发射电路，发射电路与放大电路间 连接电路。 位置
工件方式选择钮，共三档 作用：选择探测方式“单探”或“双探” 调整：左第一档“单探头发射强度”固定
档，使用单探头探伤，发射强度固定不
片振动产生超声波传入工件，迂到缺陷 或底面发生反射，返回探头时，又被压 电晶片转变为电信号，经接收电路衰减、 放大、检波等，加至示波管垂直偏转板 上使电子束发生垂直偏转，在水平扫描 线的相应位置上产生缺陷波和底波。 根据缺陷波的位置可以确定缺陷的水平、 深度位置，根据缺陷波的幅度可以估算 缺陷的当量大小。
可调节，仪器有较高的灵敏度和分辨率。 该档标志（此处插图）。采用此档仪器 内部发射电路与接收放大电路相连，探 头可接于发射插座与接收插座任一插座。 左第二档“单探头发射强度可调档”， 也是用单探头探伤，但可根据需要调节 发射强度，使仪器的探伤灵敏度大小变 化，同时仪器的分辨率也发生变化。该 档标志（此处插图）。采用此档，探头 亦可
旋钮位置：
作用原理：改变高频放大器的信号放大倍数， 从而连续改变探伤仪的灵敏度。
使用：①调整探伤灵敏度
②用衰减器调整探伤灵敏度，不能正好使波高 达基准波高时，可用增益协助平滑调整使波高 达基准波高。 注意：探伤灵敏度调整确定后，不能再使用 “增益”调波高，破坏调整好的探伤灵敏度。
示波管：电子枪、控制栅、聚焦极、偏 转板（水平、垂直）加速阳极、荧光屏 组成。 作用：把时基线和反射波共同组成的探 伤波形显示出来。 工作原理：涂有特殊材料的阴极被灯丝 加热后，发射出热电子，电子被带正高 压电的阳极吸引，加速飞向荧光屏。 阴极前面有一个圆筒形的控制栅极，它
的作用是控制电子流的强度（控制栅极
器发出矩形波触发信号，锯齿波发生器
产生锯齿波信号，送至锯齿波放大器， 锯齿波放大器发出正负双向、线性良好 的锯齿波电压，输至显示电路中阴极射 线管的水平偏转板上，使示波管阴极发 出的电子束沿水平方向自左向右水平匀 速扫描，在超声波探伤仪示波屏上产生： 水平扫描线 锯齿波电压高度（扫描线长度） 锯齿波斜率（代表扫描时间）
发射作用原理：发射强度（谐振电路） 可控硅受同步脉冲控制。 可控硅未导通时，电源E通过电阻R向电容C 充 电，充满为止。
可控硅受同步电路正脉冲触发后导通，
那么电容C通过可控二极管（可控硅）急 速放电，同时由探头、电感线圈，发射 强度可调电阻，及电容C组成的谐振电路 产生高频振荡，高压可达几百、上千伏， 加于探头压电晶片，使之产生高频机械 伸张和收缩→发出超声波（逆压电效应） 传入被探工件。 有关旋钮 发射强度旋钮：是一个与探头并连的可 调电阻。 R0↑ 发射强度↑， R0↓ 发射强度↓。
（4）接收放大电路
组成：衰减器、射频放大器、检波器和视频放 大器
电路示意图
作用：将来自探头的电信号，经衰减器调节将
适当幅度的信号输入给高频放大器，进行放大， 一般4级放大电路可将信号放大1-10万倍，输出 与输入信号比差。 U出 dB=20lg 为80-100dB
U入
将几微伏的电信号放大到上百伏。然后
总计信号衰减80dB （按图示）
衰减器读数大，输出信号↓（衰减器给放
大器） 衰减器读数小，输出信号↑ 调整探伤灵敏度：衰减器读数大，仪器 灵敏度低，小缺陷看不到（反面讲）
测量回波幅度时：（固定波高）衰减器读
数大，缺陷当量大。（反面亦讲） U 总衰减量80dB，80dB=20lg 出 U入 U出 =104 1万 U入 4、增益旋钮 可调电位器：放大器发射极交流负反馈电 阻（可调） 相关电路：放大电路发射极交流负反馈电 阻。
多通道探伤仪：每个通道可以用一个或一对探
头工作，在每个通道中分别储存不同方法，不 同灵敏度的不同参数，做好准备工作，在现场 可以根据需要转换通道变换方法、探头，非常 方便地进行探伤方式转换。
通常数字式超声波探伤仪都是多通道。
目前CTS-22、CTS-23、CTS-26为模拟式A型 脉冲反射式超声波探伤仪。 PXUT-350+、TS-2007L、CTS-2000为数字式 A型脉冲反射式超声波探伤仪。HS610e 二、A型脉冲反射式超声波探伤仪的一般工作 原理（模拟机）（理论考试仪器内容） 1、仪器方框图
（显示工件纵截面）（此处插图） C型显示（图象显示） 屏幕横、纵坐标—探头在工件表面位置 缺陷信号—密集光点 （显示缺陷横截面图象）（此处插图）
（2）按超声波的连续性分类：探头向工件
发射的超声波类型 脉冲波式（周期性、发射不连续、频率不变） 超声波传播时间—判断工件中缺陷位置 超声波反射波幅度—判断工件中缺陷当 量大小 连续波式（连续发射、频率不变）
调整方法：用小螺丝刀将“沉头”电位器左 （小）、右（大）旋转，调整抑制大小。
超声波探伤
（试用本） （Ⅱ、Ⅲ级教材）
第三章 仪器、探头、试块
超声波探伤重要设备
了解设备：原理、构造、作用、性能
第一节超声波探伤仪
一、超声波探伤仪概述
1、仪器的作用：超声波探伤的主体设备。 作用：产生电振荡加于探头，激励探头
发射超声波。并可将探头送回的电信号 进行放大，在仪器屏幕上显示出来，从
灵敏度低、不能对缺陷定位 应用：超声显像、超声共振测厚
调频波式（连续发射频率周期性变化超声波）
根据发射波、反射波、差频变化判断工件质
量 适宜检查与探伤面平行的缺陷 （3）按超声波的通道分类 单通道探伤仪（模拟机）
一个或一对探头工作，使用方法、标准、灵敏 度、探头变化工件变化都必须重新调整仪器。
电路的每一部分用一方框表示，各方框
用线条连接起来表示电路各部分之间的 工作关系—方框图。 超声波探伤仪六个主要部分： ①同步电路 ②扫描电路 ③显示电路 ④发射电路 ⑤接收放大电路
⑥电源电路 A型脉冲反射式超声波探伤仪电路方框图
2、仪器主要组成部分作用（总图+插图） （1）同步电路（仪器心脏） 作用：周期性地发出触发脉冲（数十—数千/
整流、稳压、逆变等，产生不同种类 （高低压、交直流）电压、电流，满足 各种电路需要。 另外，充电器可给仪器配备的直流12V电 池充电后，供仪器使用。 仪器使用电压种类有：±15V、-6.3V— 700V、+500V、+160V、+110V、 ±1250V
3、仪器的工作过程，按方框图简要说明
U：决定扫描线长度
t：决定扫描时间（工件薄，声程短，扫描时间 短） （工件厚，声程长，扫描时间长） 相关旋钮：深度粗调旋钮
深度微调旋钮 探伤中根据工件厚度，先选适当粗调档，然后 调微调，使参考波间距适当，然后

调水平移位，将两波固定在仪器屏幕相应位置， 使仪器水平刻度每一格代表一定工件中声程的 距离。 （3）发射电路（发射管易损坏）P88 电路
电压，可使水平扫描线在荧幕上下移动。 22型仪器面板无此旋钮（在内部） ④辉度旋钮（22型仪器在内部），控制 栅极电压。一般辉度调整后，应重新调 节聚焦。 （6）电源电路 作用：给探伤仪各部分电路提供适当的 电能（电流、电压），使整机电路工作。
工件原理：将220V电源电压、经变压、
《增益旋钮》控制量约8dB。 焊缝探伤仪器调整注意事项（定位、定 量探伤）： ①能固定的固定（深度粗、细调脉冲移 位） ②记住数值（衰减器） ③调到极限（增益） ④不该用的不用（抑制）。一般不用抑 制。
◆
5、抑制旋钮 相关电路：高频放大器信号检波后加一直流电
压。 旋钮位置：
此旋钮为发射电路的一个与探头并连的
可调电阻。 作用：改变仪器的发射脉冲功率从而改 变仪器的发射强度。 调整：可调电阻（发射强度钮）电阻值 加大发射强度增大，仪器灵敏度↑，但脉 冲变宽、分辨力变差。 通常在探伤灵敏度满足情况下，发射强 度钮尽量放在较低位置（不用或较低） 3、衰减器
增益旋钮（高频放大器放大倍数可调电
阻） 抑制旋钮（给被放大的信号电压加一直 流电压，去掉材料晶界、电路噪声引起 的低压杂乱信号电压） 检波（22型仪器面板无）使被放大的信 号电压转变成视频信号，以检波的形式 显示出来。 （ 5）显示电路（示波器及外围电路）
显示电路主要由示波管及外围电路组成
f（每秒钟扫描次数）↑探头移动快，探
测深度↓，荧光屏扫描线亮度↑，波低。
f（每秒钟扫描次数）↓，探头移动慢，探
测深度↑，荧光屏扫描线亮度↓，波高。 （2）扫描电路（时基电路） 组成：扫描闸门发生器、锯齿波发生器、 锯齿波放大器 扫描电路工作原理：扫描闸门发生器接 收同步信号，开始工作，给锯齿波发生
每秒）触发扫描电路、发射电路等步调一至 地工作。 电路：由射极耦合定时自激多谐振荡器
构成。“振荡频率可以调整” →脉冲重复频率。 产生矩形波经微分电路变成一对正、负脉冲。
正脉冲→使发射电路工作 负脉冲→使扫描电路工作 同步电路出了故障，仪器不工作。
相关旋钮：脉冲重复频率
A型显示：锯齿电压加在水平偏转板上，
反射信号加在垂直偏转板上。 偏转板上还加有直流电压（如水平移位、 垂直移位），改变、调整波形位置。 （水平偏转板）（垂直偏转板） 相关旋钮： ①聚焦旋钮（辅助聚焦） ②水平旋钮（加在水平偏转板上直流电 压）
③垂直旋钮：加在垂直偏转板上的直流
而得到被探工件内部有无缺陷、缺陷位置、缺 陷大小等信息。
2、仪器的分类
（1）按缺陷的显示方式分类
A型显示（波型显示） 屏幕横坐标—声波传播时间（缺陷位置）
屏幕纵坐标—反射波幅度（缺陷当量大小）

B型显示（图象显示） 屏幕横坐标—探头机械扫查轨迹 屏幕纵坐标—声波传播时间 显示被检工件纵截面缺陷分布及深度