基于超声波的工件内层表面加工质量的检测

合集下载

超声波检测—超声波探伤技术(无损检测课件)

1.4 工件对定位精度的影响
工件温度
• 当检测的工件温度发生变化时，工件中的声速发生变化，探头折射角也随之发生变化。
温度对折射角的影响
1.5 缺陷对定位精度的影响
• 工件内缺陷方向也会影响缺陷定位精度。
• 缺陷倾斜时，扩散波束入射至缺陷时回波较高，而定位时就会误认为缺陷在轴线上，从而导致定位不准。
• 当工件尺寸较小，缺陷位于3N以内时，利用底波调灵敏度并定量，将会使定量误差增加。
2.5 缺陷状态对定量精度的影响
① 缺陷形状的影响
• 缺陷的形状：圆片形、球形和圆柱形 • 缺陷距离一定，缺陷波高随缺陷直径的变化：圆片形缺陷最快，长圆
柱形缺陷最慢； • 缺陷直径一定，缺陷波高随距离的变化：圆片形和球形缺陷较快，长
2.2 仪器及探头性能对定量精度的影响
④ 探头K值的影响
• 不同K值的探头的灵敏度不同。 • 当K=0.7－1.5（=35°~55°）时，回波较高。 • 当K=1.5~2.0（=55°~63°）时，回波很低，容易引起漏检。
2.3 耦合与衰减对定量精度的影响
耦合的影响
• 耦合层厚度等于半波长的整数倍时，声强透射率与耦合剂性质无关。
时，声波在有机玻璃内反射回到晶片，也会引起一些杂波。 • 更换探头的方法来鉴别探头杂波。
3.1 纵波探头非缺陷回波的判别
② 工件轮廓回波
• 当超声波射达工件的
台阶、螺纹等轮廓时
轮
廓
在示波屏上将引起一
回
些轮廓回波。
波
3.1 纵波探头非缺陷回波的判别
③ 幻象波 • 当重复频率过高时，在示波屏上就会产生幻象波，
2.2 穿透法
优不存在探测盲区，判定缺陷方法简单，适用于连续的自动化点探测较薄的工件。

超声波应用于零件表面硬度检测的研究

超声波应用于零件表面硬度检测的研究术
蔡鹏张涛谢驰程玉华（四川大学制造学院，都６０６）成１０５
Ｒｅｅｒｈｏｈｔｎｓｅｅｔｎｏｃｅｓｒｕｆｃｔｈｙｏｌａｏｉｓａｃｎｔｅｓｉｅｓｄｔｃｉｆｃｓｏｙｓｒｅｗｉｔｅｗａｆｕｔｓｎｃｆｏａａｈｒ
中图分类号：Ｈ１文献标识码：ＡＴ３
—
Ｌ
—— ．
Ｊ日Ｕ舌
目前表面硬度检测仪基本还是机械式的，存在许多问题：
先进仪器，对零件的表面硬度值进行无好的应用前景。中超声波检测其
对于超声波技术，有很多研究和应用，采用传统的机械压痕式硬度仪测量，其测量机体积大、格较技术就是一个不错的选择。价几何形状对超声波场辐射的影响＿采用超生波ｌ１，高。只能在专门的实验室或特定的场所进行测量。同时这种方法有研究几何尺寸、ｊ，还会损伤被测表面。所以采用先进的集机、光、电、声于一体的技术对纸张的一些特性进行非接触检测伫运用超声波技术描述
ｔｅｒｑｉｍｎｓｏｈｅｕｒｅｔｆｅｌｓｌｓｉｅｉｉｔｐｒｉｇｃｎｅｉｃｄｆｘｂｌｙｔｇｔｔｏｓｓ，ｈｇｒｌｂｌｙｅａｎｏｖｎｅｅａｅｉｉｔｅｈｅｈａｉ，ｏｔｎｎｌｉ．Ｉｓｅｅｐｒｎａｄａａｃｒｉｅｅｐｒｎ，ｎｔａｍｔｍｔｏａｏｇｄｔ－Ｆｅｎｎｙｎｘｅｉｔａｏｄｎｔｘｅｉｔａｄｓｓａｈａｉｍｄ＇ｉｉ－ｒｑｃ ”ｉｅｍｌｔｃｇｈｅｍｅｅｃｌｆＲｉｙｅ

超声波无损检测原理及应用

超声波无损检测原理及应用超声波无损检测（Ultrasonic Testing，简称UT）是一种利用超声波的传播和反射来检测材料内部缺陷和性能的方法。

它是一种广泛应用于工业领域的无损检测技术，常用于材料、结构件和零部件的质量控制以及故障诊断等领域。

超声波无损检测的原理是基于声波在材料中传播的特性。

当超声波传播到材料中的一个界面时，一部分能量将被反射回来，形成回波。

这些回波会受到材料中各种内部缺陷或不均匀性的影响，如裂纹、气孔、夹杂物等，从而产生回波的幅度变化。

通过分析回波的特征，可以确定材料的缺陷位置、形态和尺寸，并评估材料的性能。

超声波无损检测的应用范围非常广泛。

其中，最常见的应用是材料缺陷检测。

通过超声波检测，可以检测到各种类型的内部缺陷，如裂纹、气孔、夹杂物等。

这对于确保材料的质量非常重要，尤其是在高强度材料的使用过程中，如航空航天、汽车、船舶等领域。

另外，超声波无损检测还可以应用于材料的表面质量评估，例如检测涂层的附着性能、测量涂层厚度等。

此外，超声波无损检测还可以应用于结构件的评估和故障诊断。

比如对于钢结构、混凝土结构等进行超声波扫描，可以检测到隐藏在结构内部的裂纹、腐蚀等缺陷，从而评估结构的完整性和安全性。

同样地，在机械设备中，超声波无损检测可以用于检测轴承、齿轮等关键部件的健康状态，发现潜在的故障迹象，预防机械故障。

此外，超声波无损检测还在医学领域有着重要的应用。

医学超声波技术是利用超声波在人体组织中的传播和反射来获取人体内部结构和器官的图像信息，用于诊断疾病、指导手术等。

这种应用基于超声波的安全性和无创性，无需辐射，对患者无损伤。

总的来说，超声波无损检测是一种非常重要和广泛应用的无损检测技术。

它在工业、医学、科研等领域都有着重要的作用，可以高效、准确地检测材料的缺陷和性能，并提供重要的信息用于决策和改进。

随着科学技术的不断发展，超声波无损检测方法和设备也在不断改进和创新，为各个领域的应用提供更多可能性。

超声波技术在材料检测中的应用

超声波技术在材料检测中的应用随着工业和科技的不断发展，对于材料的质量和安全性要求也越来越高。

然而，如果依靠肉眼观察或者传统的质检方法来检测材料，往往会出现盲区和漏检。

而超声波技术的应用，可以非常有效地解决这个问题。

超声波技术，是利用超声波在物质中传播所引起的反射、散射、透射等特性，对材料的内部缺陷和结构进行探测的一种非破坏性检测技术。

它主要有脉冲回波法和连续波法两种方式。

一、脉冲回波法脉冲回波法是通过发射脉冲波形的超声波，将其发送到待测物表面，随后通过接收器捕获从界面反射回来的超声波信号，最终对材料进行检测。

在这种方法中，所需要的测试设备主要包括探头、发射器和接收器。

当探头接触待测物表面时，发射器会向待测物表面发送超声波信号，此信号会穿透物体并返回到接收器，并进入计算机进行处理和解析。

通过对反射信号的幅值、时间和形状进行分析，可以对材料内部的缺陷和结构进行判断。

脉冲回波法在现代的铸造、焊接、混凝土、航空航天、汽车和电子等行业中得到了广泛应用。

例如，在飞机制造过程中，它被用来检测和排除表面和内部缺陷，以保证飞机的安全性。

在汽车工业中，通过应用这种方法对发动机、传动系统和轮辋和制动系统等重要组件进行检测，从而保证汽车的安全运行。

二、连续波法连续波法是利用超声波在材料内部传播时的被吸收和反射现象，对材料进行检测。

与脉冲回波法不同的是，连续波法在材料的表皮之外没有开口或顶针，因此在一些没有内部结构的材料检测中更为常见。

在连续波法中，发射器会不断产生超声波信号，探头上的传感器会接收到被物质反射回来的超声波信号。

这些反射信号被传送到计算机系统中进行分析处理，并根据信号的反射时间推断出物质内部的缺陷和结构。

连续波法相对于脉冲回波法而言，具有一定的优势，因为它可以检测出很多种不同类型的缺陷，例如裂纹和气泡等。

在工业和科技领域中，超声波技术被用于检测不同类型的材料，例如金属、复合材料、陶瓷和玻璃等。

超声波技术可以帮助检测和识别物质的内部缺陷，并在原材料的选取和工生产过程中提高了质量的稳定性。

超声波无损检测原理及应用

超声波无损检测原理及应用超声波无损检测（Ultrasonic Testing，简称UT）是一种利用超声波传播特性来检测材料内部缺陷的无损检测技术。

其原理基于声波在材料中的传播和反射。

超声波无损检测具有高灵敏度、高分辨率、快速、非接触、定量等优点，广泛应用于工业领域。

超声波无损检测的原理是利用超声波在材料中传播时发生反射、折射、散射等现象来检测材料内部的缺陷。

超声波在材料中的传播速度和传播路径受到材料的物理性质和几何形状的影响，当超声波遇到材料中的缺陷时，会发生多次反射和散射，从而产生回波信号。

通过接收这些回波信号可以确定材料中缺陷的位置、大小、形态等信息。

1.金属材料检测：超声波无损检测在金属材料中的应用非常广泛，可以检测金属材料中的裂纹、疲劳损伤、气孔、夹杂物等缺陷。

这对于确保金属材料的质量和结构完整性非常重要，尤其是在航空航天、桥梁、汽车、石油化工等领域。

2.建筑材料检测：超声波无损检测可以用于检测混凝土、石材、玻璃等建筑材料中的缺陷，如空洞、裂缝、腐蚀等。

这有助于评估建筑材料的结构强度和使用寿命，以及修复和维护工作的安全性和可行性。

3.聚合物材料检测：超声波无损检测也可以用于检测聚合物材料中的质量和缺陷，比如塑料、橡胶、复合材料等。

这对于保障聚合物制品的质量和性能至关重要，如航空航天器件、电子产品、汽车零部件等。

4.医学诊断：超声波无损检测在医学领域的应用非常广泛，用于检测人体内部的器官和组织，如心脏、肝脏、肾脏等。

超声波无损检测在医学诊断中无辐射、无创伤，对于早期疾病的诊断和评估、手术引导等起着重要作用。

总之，超声波无损检测原理简单而有效，应用范围广泛，对于确保材料和产品的质量和安全至关重要。

它在不同领域的应用有助于提高造价效益，减少事故风险，并推动相关行业的发展。

超声波无损检测原理

超声波无损检测原理《超声波无损检测原理》超声波无损检测是一种常用的无损检测方法，广泛应用于工业领域。

它利用超声波在材料中的传播特性，检测材料内部的缺陷和异物，从而判断材料的质量和可靠性。

超声波是一种频率高于人类听觉范围的声波。

在超声波无损检测中，通常使用的频率是1MHz 至30MHz。

超声波在材料中的传播速度和传播路径会受到材料的密度、弹性模量和材料内部缺陷的影响。

通过测量超声波的传播时间和接收到的超声波信号强度，可以得到材料内部的缺陷位置、尺寸和性质。

超声波无损检测系统主要由超声波发射器、超声波接收器、脉冲发生器、探头和数据处理单元组成。

首先，脉冲发生器会产生一系列超声波脉冲信号，经过放大后，通过探头发射到被测材料上。

当超声波遇到材料内部的缺陷或界面，会发生反射和散射，一部分超声波信号被接收器接收到。

接收到的超声波信号经过放大和滤波处理后，传送给数据处理单元进行分析和处理。

通过分析接收到的超声波信号的幅度和时间，可以确定材料内部缺陷的位置和尺寸。

同时，还可以根据超声波在材料中的传播速度和幅度的变化，判断材料的质量和可靠性。

超声波无损检测具有许多优点。

首先，超声波可以透过一些不透明的材料进行检测，无需破坏材料表面。

其次，超声波可以控制传播路径和方向，能够定位和定量分析材料内部的缺陷。

此外，超声波无损检测对被测材料的影响非常小，不会导致材料变形或损伤。

总之，超声波无损检测原理基于超声波在材料中的传播特性，通过测量超声波的传播时间和接收到的信号强度，可以得到材料内部缺陷的位置、尺寸和性质。

这种检测方法具有非破坏性、定位准确等优势，在工业生产中有着广泛的应用前景。

超声波探伤检测方案

超声波探伤检测方案概述超声波探伤是一种以超声波传播的特性来检测材料中的缺陷和异物的方法。

在工业生产中，超声波探伤广泛应用于检查金属、塑料、陶瓷等材料的内部结构，以及检测焊接、铸造和混凝土等工艺中可能出现的质量问题。

本文将介绍超声波探伤检测方案的原理、设备和应用。

原理超声波探伤检测利用超声波在材料中的传播、反射、折射、散射等特性来获取材料内部结构的信息。

在实际应用中，常用的探测方式有脉冲回波法、光栅法和相控阵法等。

脉冲回波法脉冲回波法是最常使用的超声波探伤方法，它通过传送脉冲状的超声波信号，并记录接收到的回波信号。

根据回波信号的强度和时间延迟，可以确定材料中的缺陷位置、形状和尺寸。

光栅法光栅法是一种基于干涉原理的超声波探测方法。

它利用干涉光栅的定位精度高的特点，将超声波信号转化为光学信号进行检测。

光栅法具有高分辨率和快速检测速度的优势，适用于对材料内部微小缺陷的探测。

相控阵法相控阵法是一种多通道、多发射、多接收的超声波探测方法。

它通过调节发射和接收的超声波信号的相位和振幅，控制声束的方向和焦点。

相控阵法可以实现全方位的材料扫描和缺陷定位，具有高灵敏度和高分辨率的特点。

设备超声波探伤检测设备主要由超声发生器、探头、接收器和信号处理系统组成。

超声发生器超声发生器是用于产生超声波信号的装置。

它通常包括一个发射脉冲发生器和一个发射放大器。

发射脉冲发生器负责产生超声波信号的脉冲形式，而发射放大器则将发生器产生的信号放大到足够的能量。

探头探头是将超声波信号转化为机械振动的装置。

常用的探头有压电式、电动式和磁式等。

压电式探头是最常用的一种，它通过压电材料的电-声耦合效应将电信号转化为超声波，或将回波的超声波转化为电信号。

接收器接收器是用于接收回波信号并放大的装置。

它通常包括一个接收放大器和一个信号处理器。

接收放大器负责将接收到的回波信号放大到适当的幅度，而信号处理器则对放大后的信号进行滤波、放大和增益调节等处理。

超声波在工件材料检测方面的应用

超声波在工件材料检测方面的应用一、引言超声波是一种高频声波，具有穿透性和反射性，在工业生产中被广泛应用。

其中，超声波在工件材料检测方面的应用越来越受到重视。

本文将从以下几个方面详细介绍超声波在工件材料检测方面的应用。

二、超声波的原理超声波是指频率高于20kHz的一种机械振动波，其传播速度与介质密度和弹性有关。

当超声波遇到物体时，会发生反射、折射、透射等现象，从而形成回波信号。

通过对回波信号的分析，可以判断物体内部结构和缺陷情况。

三、超声波在金属材料检测中的应用1. 超声波探伤超声波探伤是利用超声波穿透金属材料并反射回来的信号来检测金属内部缺陷的一种方法。

通过对回波信号的分析，可以判断金属内部是否存在裂纹、气孔等缺陷，并确定其位置和大小。

2. 超声波焊接检测焊接过程中容易出现焊缝内部缺陷，如气孔、夹杂物等。

利用超声波检测技术可以实时监测焊接过程中的缺陷情况，并及时采取措施进行修补，从而提高焊接质量。

3. 超声波金相检测超声波金相检测是一种利用超声波对金属材料进行非破坏性检测的方法。

通过对回波信号的分析，可以判断金属材料内部的晶粒大小、组织结构等信息。

四、超声波在非金属材料检测中的应用1. 超声波无损检测超声波无损检测是一种利用超声波穿透非金属材料并反射回来的信号来检测材料内部缺陷的一种方法。

通过对回波信号的分析，可以判断非金属材料内部是否存在裂纹、气孔等缺陷，并确定其位置和大小。

2. 超声波医学诊断超声波在医学上被广泛应用于诊断肿瘤、器官疾病等方面。

通过将超声探头放置在人体表面，利用超声波穿透人体组织并反射回来的信号来获取人体内部结构信息。

3. 超声波食品检测超声波可以用于检测食品中的气泡、空洞、异物等缺陷。

通过对回波信号的分析，可以确定食品中缺陷的位置和大小，并及时采取措施进行处理。

五、总结超声波在工件材料检测方面具有广泛的应用前景。

随着科技的不断发展，超声波检测技术将会越来越成熟，为工业生产和医学诊断等领域提供更加精准和高效的服务。

基于超声表面波原理的弹簧表面缺陷检测

基于超声表面波原理的弹簧表面缺陷检测张环;张新菊【摘要】This thesis mainly aims at the characteristics of ultrasonic surface wave detection technology and at the methods of using surface wave for detecting spring surface defects.The contrast test samples required by ultrasonic testing were fabricated and the distance-amplitude curves for evaluating the spring surface were plotted by using multiple artificially made blocks.The test results show that,the surface wave ultrasonic testing method is suitable for spring surface defect detection and can be effectively applied to the actual production.%针对超声表面波检测技术特点，分析了超声表面波检测弹簧表面缺陷的方法，制作了超声波检测所需的人工缺陷对比试块，利用多个人工试块制作描绘出用于判废的距离-波幅曲线，建立了弹簧表面缺陷的超声波检测系统。

结果表明，超声表面波检测方法适用于弹簧表面缺陷的检测，并能有效地应用于实际生产中的检测任务。

【期刊名称】《无损检测》【年(卷),期】2015(000)006【总页数】3页(P43-45)【关键词】表面波;弹簧表面质量;人工对比试块;距离波幅曲线【作者】张环;张新菊【作者单位】西安航空动力控制科技有限公司，西安 710077;西安航空动力控制科技有限公司，西安 710077【正文语种】中文【中图分类】TG115.28超声波检测广泛应用于航空、航天、石油开采等行业中金属及非金属材料缺陷的检测。

使用超声波进行材料表面缺陷检测的技巧与方法

使用超声波进行材料表面缺陷检测的技巧与方法近年来，超声波检测技术在材料科学和工程领域中得到了广泛的应用。

超声波作为一种无损检测方法，具有非常高的精度和灵敏度，能够帮助工程师在制造过程中及时发现材料的表面缺陷，确保产品的质量和安全性。

本文将介绍一些使用超声波进行材料表面缺陷检测的技巧与方法。

首先，超声波检测技术主要通过探测器向测试材料表面发送声波信号，并根据声波在材料中的传播和反射情况来判断材料的质量。

在实际应用中，可以使用不同的超声波探头来适应不同材料和缺陷的检测需求。

常用的超声波探头包括接触式探头和非接触式探头。

接触式探头通过直接接触被测材料表面进行检测，适用于金属等导电材料；而非接触式探头则可以在无需直接接触材料表面的情况下进行检测，适用于电子器件等对表面损伤敏感的材料。

其次，超声波检测技术的关键在于信号的处理和分析。

一般情况下，检测的结果表现为超声波的回波信号，需要通过信号处理算法来提取有关缺陷位置、大小和形状等信息。

常用的信号处理算法包括时域分析、频域分析和波形图像分析等。

时域分析可以通过观察超声波信号在时间上的变化来确定缺陷的位置和大小；频域分析则可以通过分析超声波信号在频率上的分布来判断缺陷的性质和类型；而波形图像分析则可以将超声波信号转换为图像，通过图像处理算法来提取缺陷的特征。

不同的算法可以根据检测的需求来选择，并结合使用以提高检测的准确性和可靠性。

另外，超声波检测技术还可以结合其他辅助手段来增强检测效果。

例如，可以使用多通道超声波检测系统来同时对材料进行多个角度的扫描，以提高检测的覆盖范围和灵敏度。

同时，可以结合图像处理技术来实现对超声波图像的增强和分析，进一步提高缺陷的检测精度。

此外，还可以结合热成像技术等非接触检测方法来对材料进行全方位的检测，以发现深层次的缺陷和结构变化。

最后，超声波检测技术在实际应用中还需要注意一些技巧和方法。

首先，要根据被测材料的特性和缺陷类型选择适当的超声波探头和检测参数。

基于超声无损评价的表面粗糙度测量方法

基于超声无损评价的表面粗糙度测量方法韩晓芹;宋永锋;刘雨;李雄兵【摘要】选用不同线切割工艺制备各种表面粗糙度的304不锈钢试块.基于超声波入射到粗糙表面的自由应力边界条件,采用表面回波的幅值均值、离差率和平均功率同时表征粗糙度,根据主成分分析法建立粗糙度的多参数评价模型.实验结果表明,和触针法相比,超声评价法误差最大为3.09％,且其不确定度更低,将该模型用于含粗糙表面试块的晶粒尺寸评价中,评价误差小于5％,可见该方法能有效实现表面粗糙度及材料微观结构的一体化评价,可提高超声自动化评价系统的实用性.【期刊名称】《中国机械工程》【年(卷),期】2019(030)008【总页数】7页(P883-889)【关键词】超声无损评价;表面粗糙度;主成分分析;一体化评价;多参数评价模型【作者】韩晓芹;宋永锋;刘雨;李雄兵【作者单位】中南大学交通运输工程学院,长沙,410075;武汉地铁集团有限公司,武汉,430030;中南大学交通运输工程学院,长沙,410075;中南大学交通运输工程学院,长沙,410075;中南大学交通运输工程学院,长沙,410075【正文语种】中文【中图分类】TG115.28;TG840 引言表面粗糙度是体现已加工零部件表面质量的重要参数之一，不仅会影响工件的配合性质和工作精度，而且会影响工件强度、耐磨性和抗腐蚀性能［1－3］。

LIN 等［4］研究发现，当非晶合金材料表面粗糙度从6.3μm降至0.04μm时，其疲劳强度提高了25%。

因此，准确快速地测量表面粗糙度对研究材料性能具有重要意义。

表面粗糙度的测量方法一般分为接触法和非接触法两种。

以触针法［5］为代表的接触法只适用于硬度高表面致密的材料，会对材料表面造成损伤，且精度较低。

非接触法主要包括干涉显微镜法和超声法等［6－9］，其中干涉法实验过程繁琐，检测效率低，而超声法具有效率高、不破坏试块且精度高等优点，所以有必要研究粗糙度对超声信号的影响，建立粗糙度的超声评价模型，实现表面粗糙度及材料微观结构的超声一体化评价。

超声检测

第二章超声检测利用超声波在介质中传播的声学特性检测金属材料及其工件内部或表面缺陷的方法称为超声检测。

与射线检测方法相比较，超声检测作为检测焊缝及其热影响区内部是否存在工艺性缺陷的主要方法，一方面具有成本低、操作方便、检测厚度大、对人和环境无害，特别是对裂纹、未熔合等危害性的面状缺陷有较高的检测灵敏度等突出优点，另一方面也有诸如判伤不直观、难于确定缺陷的性质、评定结果在很大程度上受操纵者技术水平和经验的影响及不能给出永久性记录等缺点。

在焊接产品的质量检测与控制过程中，超声检测与射线经常配合使用，以求提高检测结果的可靠性。

按显示的方式不同，超声检测分为A型（显示缺陷的反射脉冲）、B型（显示工件的垂直截面）和C型（显示工件的水平截面）三种方法。

在实际的焊缝超声检测中，迄今为止，仅下文介绍的A型脉冲反射式超声检测方法得到了广泛的应用。

第一节超声波与超声场一、超声波的基本概念频率高于20000Hz的声波称为超声波。

金属材料超声检测常用的频率范围在1～5 MHz 之间，其中2～2.5 MHz被推荐为焊缝检测的公称频率。

1. 超声波的波型高频机械振动在介质中的传播形成了超声波。

区别介质质点的振动方向与波的传播方向之间关系的不同，在焊缝检测中使用的超声波主要有两种类型。

（1）纵波质点振动方向与波传播方向一致的波称为纵波或压缩波（见图2－1），用符号L表示。

纵波可在固体、液体和气体介质中传播。

图2－1 纵波图2－2 横波（2）横波质点振动方向与传播方向垂直的波称为横波或剪切波（见图2－2），用符号S表示。

由于传播横波的介质的质点需承受交变剪切力的作用，因此横波在没有剪切弹性的液体和气体介质中不能传播。

除纵波和横波以外，超声波型中还有表面波和板波，但这后两种波型在焊缝超声检测中很少使用。

2. 超声波的声速与波长（1）超声波的声速单位时间内超声波传播的距离即超声波的声速，习惯上用符合“C”表示。

超声波声速的大小基本与频率的高低无关。

超声波技术用于零件表面硬度无损检测的研究

增量信号处理电路;防重复计数电路模块解决了增量信号测量误差累积效应的问题;增量与方向信号处理电路模块通过对动、定测头的逻辑运算,使得增量式时栅传感器能正确输出带正负符号的增量信号;采用乒乓操作对上述模块进行组合,生成的增量信号处理电路对传感器在实际测量中将要遇到的测量误差、正反转位移等现象进行了成功仿真,从而为增量式时栅位移传感器提供了有效的硬件实现方案。

参考文献1　彭东林,刘成康,谭为民等.时空坐标转换理论与时栅位移传感器研究.仪器仪表学报,2000(4):338～3422　彭东林,王彦刚,刘小康,石永福.TST 方法的增量式实现与增量式时栅位移传感器研究.中国机械工程,2007(4)3　刘小康.基于电气制导与误差修正的几何量计量新方法及新型栅式智能位移传感器研究.重庆大学博士学位论文,20044　曹定爱等.累积法引论.北京:科学出版社,19995　石照耀,谢华锟,费业泰.累积法的基本原理及其在测量数据处理中的应用.光学精密工程,2000(8):87～906　王彦刚,彭东林,石永福,吴崇咸.时栅传感器在数控系统中的应用.制造业自动化,2005(9):51～537　吴崇咸,彭东林,王彦刚,石永福.基于CP LD 设计的高速机械传感误差采集模块.电力自动化设备,2006(2):65～688　王彦刚,彭东林,徐　君,李　岩.冗余技术在增量式时栅位移传感器信号处理电路中的应用.电力自动化设备,2006(3):82～849　廖日坤.CP LD/FPG A 嵌入式应用开发技术白金手册.北京:中国电力出版社,200510　黄智伟,王　彦等.FPAG 系统设计与实践.北京:电子工业出版社,2005第一作者:王彦刚,重庆大学硕士研究生,重庆工学院电子信息与自动化学院,400050重庆市　3四川省科技厅应用基础基金资助项目(项目编号:D302GY 029-051)收稿日期:2006年5月超声波技术用于零件表面硬度无损检测的研究3蔡　鹏　程玉华　谢　驰　胡瑞飞四川大学摘　要:基于超声波振动频率特性与零件表面硬度的对应关系,研制开发了超声波硬度检测仪,有效解决了材料表面硬度的无损检测问题。

用超声波测量零件壁厚，计算深孔的直径、圆度、同轴度和直线度

用超声波测量零件壁厚，计算深孔的直径、圆度、同轴度和直线度利用超声波测量零件壁厚，通过计算，对深孔尺寸、圆度、同轴度、直线度进行综合误差评定的方法。

被测零件材料为合金钢。

零件结构见图1。

内孔尺寸为 80.1土0. lrnrn，孔深 1600mrn，圆度0-: lomm，直线度O. lOmm，与外圆轴线同轴度00. 2rnm，深径比为200、由于零件外形尺寸较大、内孔较深，用普通方法分别测量孔径、圆度、同轴度和直线度比较复杂。

因此利用超声波测厚仪测量图1所示轴向的7个截面，每个截面测周向均分 16点的壁厚值’，然后根据外径实测值换算出内孔实测值，最后通过对内孔截面圆度和轴线直线度进行评定，计算出内孔的孔径、圆度、同轴度和内孔轴线直线度。

2 内孔尺寸、圆度、同轴度的计算2.1 内孔回度的数学模型被测圆轮廓与评定基圆的偏差值即为圆度。

圆度误差的评定方法主要有最小区域圆法、最小二乘圆法、最小外接圆法和最大内接圆法。

以最小二乘圆LSC作为评定基准圆(见图2),按此方法求解圆度误差△Z，的公式为式中，R., Rmin分别为各测得点相对于最小二乘圆ISC的最大、最小偏离值;R‘在最小二乘圆ISC外侧时取正值，内侧时取负值。

按最小二乘法构造目标函数，该函数实质上是求解关于圆心坐标Xc'YC 和圆半径RC的极小值问题，函数求解结果即为最小二乘圆圆心坐标值和半径，即2.2 测t步骤与计算实例(1)测量步骤①测量外径实际值;②将需要评定的截面进行等分，并用超声波测厚仪测得各处壁厚值;③根据外径和壁厚实测值计算内径点位坐标;④用最小二乘法计算内孔圆度，得到内孔圆度及最小二乘圆方程;⑤根据最小二乘圆方程计算内孔直径及圆心以及与外圆轴线的同轴度。

(2)计算实例利用超声波测厚仪测量各个截面的壁厚值。

表1所列为其中截面 W的实测数据。

根据实测数据进行优化计算后，得到最小二乘圆方程为2(X一0.0148)+2(Y+ 0.0182)二40.07432 内孔圆度计算结果 (见图 3)为:圆度 =0.0349mm;最高点二0.0204，最低点 =一0.0145;内孔直径最小值二(40.0743一0.0145 ) x 2 =80.120mm，内孔直径最大值=(40.0743+0.0204) x2 = 80.189mm;同轴度=2丫刃丁刃= 2 x,/0.01482+(一0.0182)2=0.0469mm3 内孔轴线直线度的计算3.1 内孔轴线直线度数学模型内孔轴线直线度的评定实质上是任意方向直线度的评定，其评定模型见图4直线度的数学模型为AS=0 fu=2d-式中，0 AS为最小二乘中线包容圆柱面的直径。

超声波在物体质量检测中的运用——表面损伤层检测

。，
个可测表面的结构
。
。
也可就应用于
T 置
、
出现
v
l
、
v
2 的差值不
。
参
，
，，．
，
大因此测量时必须准确测量 T R 换能
。
，
、
损伤层位于两个对应面上的结构或构件
一
将发射换能器
ti
器之间的距离
点保持不变再将接收换能器 R 以测距
．．
，
，
越向里深人损伤程度越轻其强度和声速的分布应该是连续
，
2
V
[ v
12
-
2
V
1
V h
2
+ 。] V
i
(6 )
，
圆滑的但人们为了计算方便损伤层与未损伤部分简单地分
。
，
由于平面式换能器辐射声场的扩散角与其频率成反比
科技视角
超声波在物体质量检测中的运用
四
表面损伤层检测
川师范大学成都学院
杨新
混凝土和钢筋混凝土结构物在施工和使用过程中其表
。
，
取出
d／ l
j
_
一
面层会在物理和化学的因素作用下受到损坏
。
，
损伤层厚度判定
．

超声波无损检测技术的原理与应用

超声波无损检测技术的原理与应用超声波无损检测技术是一种非破坏性检测方法，通过利用超声波在材料中传播的特性来评估材料的内部结构和缺陷情况。

该技术在工业领域被广泛应用于质量控制、损伤检测和结构健康监测等方面。

本文将介绍超声波无损检测技术的原理和其在不同领域的应用。

首先，让我们了解超声波无损检测技术的原理。

超声波是一种频率高于人耳能够听到的声波，通常在1 MHz至100 MHz的范围内。

超声波是由发射器产生的机械振动传播而成，并在材料中以纵波和横波的形式传播。

当超声波遇到材料中的界面或缺陷时，它会发生反射、散射和透射等现象。

超声波无损检测技术通常采用传感器将超声波传递到被检测材料上，并接收由材料反射或透射回传的超声信号。

传感器通常由压电材料制成，这些材料在电场作用下具有机械振动的能力。

传感器将机械振动转化为电信号，并传送给接收器进行进一步处理。

在接收器中，超声波信号经过放大、滤波和波形处理等步骤，以提取有用的信息。

接收到的信号可以表示材料内部的界面、缺陷或其它特性。

根据波形特征和信号幅值，我们可以判断材料的质量、损伤的类型和位置等重要参数。

超声波无损检测技术在工业领域具有广泛应用。

首先，它被广泛应用于金属材料的质量控制。

超声波可以检测金属材料内部的裂纹、夹杂物和孔隙等缺陷，预防材料的破坏和事故的发生。

在制造业中，对金属制品进行超声波检测可以确保产品的质量和可靠性。

其次，超声波无损检测技术在航空航天领域具有重要的应用。

飞机零部件的安全性非常重要，超声波无损检测可以帮助工程师发现隐蔽的缺陷，如疲劳裂纹和焊接缺陷。

这样可以避免潜在的事故风险，保护乘客和航空器的安全。

此外，超声波无损检测技术还可以应用于建筑工程中的混凝土结构检测。

通过超声波检测，工程师可以评估混凝土结构的质量以及存在的缺陷，如裂缝和空洞等。

这对于确保建筑物的结构安全和耐久性非常重要。

此外，超声波无损检测技术还被广泛应用于医学领域。

医生可以通过超声波无损检测技术来诊断疾病和评估病人的健康状况。

超声波在工件材料检测方面的应用(一)

超声波在工件材料检测方面的应用(一)超声波在工件材料检测方面的应用什么是超声波超声波是一种高频声波，其频率通常在20 kHz到1 GHz之间，超过了一般人耳能听到的20 kHz的频率。

超声波在工件材料检测中的应用超声波在工件材料检测中有着广泛的应用。

主要包括以下几个方面：1.材料成分检测超声波可以测定材料中的不同成分，以帮助确定材料的性质。

具体操作是通过超声波的反射和传播速度的变化来检测材料中各种成分的含量。

2.材料内部缺陷检测超声波可以检测工件材料内部的缺陷，如裂纹、夹杂等。

通过发送超声波并测量返回波的时间和强度来确定材料中是否存在缺陷。

3.材料疲劳性能检测超声波可以用于检测材料的疲劳性能，如强度和韧性等。

通过超声波的传播和反射来测定材料的疲劳裂纹状态。

超声波检测的优点超声波检测具有以下优点：•非破坏性检测，对被检测材料造成的影响很小；•检测精度高，可以发现细微缺陷；•检测速度快，适用于大批量工件的检测；•操作简单，可以在现场进行实时检测。

结语超声波在工件材料检测中的应用非常广泛，能够提高工件材料的质量水平和生产效率，是一种极具潜力的技术。

超声波检测的局限性超声波检测虽然具有很多优点，但也有其局限性。

以下是一些主要的局限性：1.材料密度差异由于不同材料密度的差异，超声波在不同材料之间的反射和传播会产生变化，因此要对不同材料进行定量测量比较困难。

2.材料表面状态材料的表面状态会影响超声波的传播和反射，如表面的缺陷或颗粒会影响超声波的传播速度和幅度，从而影响检测结果。

3.检测深度超声波的检测深度受到波长和频率的限制，同时也受到乌龟式衰减的影响。

因此对于深度较大的缺陷或材料内部状态的检测有一定的限制。

结论虽然超声波检测存在一些局限性，但是其在工件材料检测中广泛应用的优点不容忽视。

应用超声波技术可以提高工件材料的质量检测水平、保证生产安全，有助于提高企业的效益和竞争力。

超声波加工机床加工精度与表面质量的优化研究

超声波加工机床加工精度与表面质量的优化研究超声波加工机床是一种新型的非传统加工设备，利用超声波振动技术对工件表面进行加工。

与传统机械加工相比，超声波加工具有高效率、精度高、加工表面质量好等优点。

然而，在实际应用过程中，超声波加工机床的加工精度和表面质量仍然面临一些挑战。

因此，对于超声波加工机床的加工精度与表面质量进行优化研究具有重要意义。

首先，要提高超声波加工机床的加工精度，需要从加工过程的控制方面入手。

加工时需合理选择合适的超声波振幅、频率和加工速度等工艺参数，使其与工件的材料特性相匹配。

此外，要保证加工过程中的稳定性和一致性，减小因机床结构等因素造成的振幅和频率变化，从而提高加工的准确度。

同时，采用先进的控制技术，如闭环控制系统和自适应控制算法，能够实时监测和调整超声波加工机床的工艺参数，有效提高加工的精度。

其次，优化超声波加工机床的表面质量需要考虑材料特性、超声波工艺参数和刀具等多个因素的综合影响。

在选择刀具时，应考虑刀具的材料、形状和刃口尺寸等因素，使其与工件相适应，从而减小加工过程中的振动和切削力，提高表面质量。

此外，合理选择工艺参数，如超声波频率、振幅和加工速度等，能够控制切削过程中的热量和应力，减小工件的变形和表面缺陷，从而改善表面质量。

另外，采用先进的润滑剂和冷却系统，能够降低加工时的摩擦和热量，有效提高表面质量。

最后，为了进一步优化超声波加工机床的加工精度和表面质量，可以结合其他加工方法进行联合加工。

例如，采用超声波和电火花加工相结合，能够充分发挥两种加工方法的优点，提高加工的准确度和表面质量。

此外，利用数控技术和机器人技术等，可以实现超声波加工机床的自动化和智能化，进一步提高加工的精度和表面质量。

综上所述，超声波加工机床的加工精度与表面质量的优化研究是现代制造技术中的热点问题。

通过合理选择工艺参数、优化控制系统和刀具选择等方面的优化措施，能够有效提高超声波加工机床的加工精度和表面质量。