天津大学超声波探伤实验

超声波探伤实验
一，实验目的
通过实验了解超声波探伤的基本原理，并掌握超声波探伤仪的使用和基本的探伤方法。

二：实验原理
1,超声波的传播特性
超声波探伤技术，就是利用超声波的高频率和短波长的传播特性。

即：(1)它具有束射性，如同一束光在介质中直线传播，可以定向控制。

(2)它具有穿透性，频率越高，波长越短，穿透能力越强，因此可
以探测很深的零件。

(3)具有界面反射性，折射性，对质量稀疏的空气将发生全反射。

声波频率越
高，它的传播特性和光越接近。

2,超声波探伤仪的工作原理
超声波探伤仪首先是个超声波发生器，他利用交流电路和振荡电路，产生高频脉冲，并可根据探伤要求调节脉冲的频率和发射能量。

超声波探伤仪还具有将接受到的电脉冲依其能量的大小和时间先后通过荧光屏显示出来的功能。

其工作原理如图2.发生器使示波管产生水平扫描线，接受放大器使接受的脉冲信号作用于示波管的垂直偏转板，并按信号接受到的时间先后将水平扫描线的相应部位拉起脉冲值。

有
式中d为工件表面至缺陷的距离。

1为沿探测方向的工件厚度。

b为伤脉冲到始脉冲的扫描刻度
b为底脉冲到始脉冲的扫描刻度
三，实验设备及步骤
探伤仪内部由“同步发生器”、“高频发生器”、“扫描发生器”、“示波管”等电路构成。

在探伤仪面板上有许多工作旋钮，应根据被测材料的材料、形状来选择适当的“频率”、“探伤距离”、“工作方式”，并根据荧光屏上的波形显示，调整始脉冲位置、底脉冲位置及高度。

实验步骤如下：
1,检查各线路是否可靠。

2,熟悉探伤仪面板上各个旋钮的作用。

3,根据工件材料选择探头的频率，并接好探头。

4,检查工件的表面情况，清除锈污等。

5,准备好耦合剂，毛刷等工具。

6,打开开关，待扫描出现后，调节扫描始点与零刻度值重合。

7,测定，以一定压力缓慢移动探头，使工件表面与探头尽量接触好。

8,记录下所需要的数据。

四，实验内容
1,探测缺陷的方法
a,图像比例法：
(1)当探测无伤工件时，其被测工件的探伤距离与其在探伤仪伤上始脉冲与底脉冲之间的距离成正比。

(2)探测有伤工件
伤的深度：由于超声波的反射特性，于超声波可以读出的值，在已知工件厚度的情况下，可以算出伤的深度。

伤口面积不同产生的脉冲不同。

b,半波高度法：
当工件的伤口深度未知时，从侧面探测工件，可在探伤仪上观察到伤脉冲的高度。

移动探头，当伤脉冲为起始值的一半时，走过的路程为伤口深度。

C,二次声程法
1,通过式样上人工伤的探测试验，你对探伤仪的最小灵敏度是怎
么理解的（什么是灵敏度）？
答：当一个缺陷的直径足够小，以至于声波直接通过了缺陷，没有发生发射现象，也就没有产生伤脉冲。

2,当一个零件的厚度尺寸不知道是，你能通过探伤仪判断吗？怎么判断？
答：先使用探伤仪扫描一个厚度已知的零件。

并测量始脉冲和底脉冲直接的距离。

再用探伤仪扫描厚度未知的零件。

再测量始脉冲和底脉冲的距离。

3,探测零件时，发现无伤处底脉冲很高，刻度值为8.9,如果某处底脉冲突然降至2个刻度值又没有伤脉冲出现，你估计是什么原因？是否底脉冲降低一定是伤脉冲提高？
答：原因可能是探伤仪探头与工件表面没有良好接触。

一部分声波从工件上表面直接反射到了接收器。

所以底脉冲降低不一定是伤脉冲提高。