CS10301超声波探伤仪的使用教学课件第二部分：探头.
《超声波探伤》课件
确保被检测工件表面清洁、干 燥、无油污和锈蚀
检测过程中的操作步骤
准备超声波探伤仪和相关配件
启动超声波探伤仪进行检测
确定检测区域和检测参数
观察检测结果并记录
调整探头位置和角度
完成检测后清理现场和设备
检测后的数据处理和结果判定
数据处理：对采集到的数据进行处理和分析，包括滤波、降噪、增强等
结果判定：根据处理后的数据，判断是否存在缺陷，如裂纹、气孔等
特点：具有高精度、高分辨率、高灵敏度等优点
应用：广泛应用于无损检测、医学成像等领域 发展趋势：随着技术的不断进步，相控阵技术在超声波探伤领域的应用将 越来越广泛。
Part Five
超声波探伤操作流 程
检测前的准备工作
检查超声波探伤仪是否正常工 作
确保探头、电缆、电源线等配 件齐全
准备足够的耦合剂和试块
超声波探伤PPT课件大 纲
PPT,a click to unlimited possibilities
汇报人：PPT
目录
01 添 加 目 录 项 标 题 03 超 声 波 探 伤 设 备 05 超 声 波 探 伤 操 作 流 程 07 案 例 分 析
02 超 声 波 探 伤 概 述 04 超 声 波 探 伤 技 术 06 超 声 波 探 伤 的 质 量 控 制
接收器：接收反射回来的超声波信 号
添加标题
添加标题
探头：发射和接收超声波的装置
添加标题
添加标题
信号处理：对接收到的超声波信号 进行处理和分析，判断缺陷位置和 性质
超声波探伤的应用范围
工业领域：检 测金属、非金 属材料中的缺
陷和损伤
医疗领域：检 测人体组织中 的病变和损伤
数字式超声波探伤操作课件
（4）寻找和记录缺陷的中心点位置数据 只需记录超过定量线的缺陷
a、探头移动方法
图例：
b 、缺陷回波的中心点（Ｓ３）记录的依据：
①呈现最高波幅的那一侧 (A侧或者Ｂ侧） ②呈现最高波幅的那一次波（一次波或者二次波）
c、固定探头的方法：食指垂直力度压住探头
的表面
d 、缺陷中心点（Ｓ３）记录的数据
６、调节扫查灵敏度：
评定线在“工件２倍声程”处时达到屏幕的２０％ 高度状态下当前衰减器读数值
（按“范围”对应的 键通过 调节声程范围；按 键后通过 调节曲线的高低）
键和 键和
键可 键可
７、距离波幅曲线（DAC）完成（仪器自 动默认了NB/T47013-2015探伤标准）。进入探伤阶 段。
调校时要注意的事项
• 九、三条曲线生成后，按“增益”键，使 用旋钮调节曲线的高低，使评定线在“工 件２倍声程”处时达到屏幕的２０％高度， 再按“闸门”键进入探伤界面，进行探伤 检测。
• 图例：
对接焊缝超声ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ探伤报告与记录填写
• 1 试样编号 （试件左上角） 试件厚度
( 实测 )
• 2 坡口型式 X 型（或V型） 焊接方式 手工电弧焊
2、按 键，仪器自动储存测试点“1”并跳 转到测试点“2”。
3、依次记录储存所需的每个测试点（10、15、 20、25……），考核要求5个测试点。
起始取点Φ2*40横孔5mm深度；
终止取点２Ｔ＋１０（Φ2*40横孔取整数）
４、按 键，仪器提示“请输入工件厚 度”，通过旋钮输入待测工件厚度。
５、按 键，仪器提示“请输入表面补偿”， 通过旋钮输入4dB。
• 三、探伤 （１）试板正确的摆放
图例：
超声波探伤培训PPT课件
延迟块 dV
d
发射脉冲 (SI)
OE
RWE 2RWE 3RWE
dV 2 dV
.
带有延迟块的直探头
ddd
27
(UT Einfü hrung WD Juni02, Seite 27)
声学绝缘 发射晶片
dV
双晶探头
d
.
电气适配器 接收晶片 倾斜角度
延迟块
28
(UT Einfü hrung WD Juni02, Seite 28)
.
3
(UT Einfü hrung WD Juni02, Seite 3)
1.2 无损检测的方法及适用范围
基本分类: 机械、光学方法
目视、光学法 全息照相干涉法 光弹性复膜法 应力涂料法 应变计法 微硬度法 液浸法 挥发液法 过滤微粒法 检漏法
Mechanical Optical
Visual-Optical Holographic Interferometry Photoelastic Coating Brittle Coating Strain Gage Microhardness Liquid Penetrate Volatile Liquid Filtered Particle Leak Detection
S 缺陷
E
S
S
缺陷
E
E
透射波
S
E 探头位置错误
接收到全部入射波.
Bildschirmanzeigen
入射波被全部反射
部分波被反射
声波被内部缺陷全部反射
.
透射法
部分波被反射
显示不真实 33
(UT Einfü hrung WD Juni02, Seite 33)
超声波探伤幻灯片课件第二章超声波探伤物理基础
黄新超
河南省锅炉压力容器安全检测研究院 2010年4月
教学ppt
1
第一章 超声波检测的物理基础
教学ppt
2
超声波是一种机械波，是机械振动在介质中 的传播。
该章主要涉及几何声学和物理声学的基本定律
和概念。 几何声学：反射定律、折射定律、波形转换。 物理声学：波的叠加、干涉、衍射等
位置时，它并没有停止，而是越过平衡位置运动到相反方向的最
大位移；然后，再向平衡位置移动。
教学ppt
4
教学ppt
5
振动的表示：可用周期和频率表示振动的快慢； 用振幅表示振动的强弱。
– 周期T 振动物体完成一次全振动所需要的时间, 称为振动周期.单位：秒（S）
– 频率f 振动特物体在单位时间内完成全振动的 次数,称为振动频率.单位：赫兹（Hz）
ω：圆频率， ω=2πf=2π / T φ：初相位，即t=0时质点的相位 ωt+φ：质点在t时刻的相位 简谐振动方程描述了谐振动物体在任意 时刻的位移情况。
教学ppt
9
• 阻尼振动
– 在机械系统振动时，由于受到摩擦力或其他阻 力的作用，系统的能量会不断损耗，质量振动 的振幅逐渐减小，以至于振动停止。所以，阻 尼振动是一个比较普遍情况，也称为衰减振动。 (不符合机械能守恒)
– 波动是振动状态的传播过程，也是振动能量的传播 过程。这种能量的传播，不是靠质点的迁移来实现 的，而是由各质点的位移连续变化来逐渐传播出去 的。
教学ppt
15
• 机械波的主要物理量 波长 ：λ 单位：mm、m 同一波线上相邻两振动相位相同的质点间的距 离.或者说：沿着波的传播方向，两个相邻的同相 位质点间的距离。
超声波探伤仪器、试块 ppt课件
2020/3/2414 Nhomakorabea3）阻尼块(damping block)
使共振的晶片尽快停下来，利 于形成窄脉冲，提高分辨力，并吸 收晶片背面发出的杂波，另外还起 到支撑晶片的作用。
2020/3/24
4）固定[增益]和其它旋钮，调[衰减器]，每 次衰减2dB，并记下相应的波高Hi填入表中， 直到底波消失。
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31
衰减量dB
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24
绝对
波高
回 实 Hi
波 测 相对
高
波高
度
％
理想相对 波高％
100 79.4 68.1 50.1 39.8 31.6 25.1 19.9 15.8 12.6 10
仪器中衰减器的精度直接反映着垂直 线性误差。垂直线性的好坏影响缺陷定量 精度。
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测试步骤
1）[抑制]至0，[衰减器]保留30dB的衰减余 量；
2）直探头通过耦合剂置于CSK—IA上，对准 25mm底面，并用压块恒定压力；
3）调节仪器使试块上某次底波位于示波屏的 中间，并达满幅度100％，但不饱和，作为 0dB；
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11
1)压电晶片(crystal)
当高频电脉冲激励压电晶片时，发生逆压 电效应，将电能转化为声能，发射超声波；当 探头接收超声波时，发生正压电效应，将声能 转化为电能。正压电效应和逆压电效应统称压 电效应(piezoelectric effect) 。探头也被称为换 能器。
压电晶片的振动频率即为探头的工作频率， 晶片在共振条件下工作：
超声波探伤践操作指导讲义(未删版)
模拟式超声波探伤实践操作指导一、熟悉超声波仪器旋钮及探头、试块⒈超声波仪器面板示意图：CTS-22型CTS-23型CTS-26型⒉超声波仪器主要旋钮的作用：（CTS-22型）1.发射插座2.接收插座3.工作方式选择4.发射强度5.粗调衰减器6.细调衰减器7. 抑制8.增益9.定位游标10.示波管11. 遮光罩12.聚焦13.深度范围14. 深度微调15. 脉冲移位16.电压指示器17.电源开关【工作方式选择】旋钮：选择“单探”、“双探”方式。
“单探”方式有“单探1”其发射强度不可变，“单探2”其发射强度可变的且应于“发射强度”旋钮配合使用，“单探”为一个单探头发收工作状态，探头可任一插入发射或接受插座；“双探”为两个单探头或一个双晶探头的一发一收工作状态，分别插入发射和接受插座。
【发射强度】旋钮：是改变仪器的发射脉冲功率，增大发射强度，可提高仪器灵敏度，但脉冲变宽，分辨率差，一般将“发射强度”旋钮置于较低位置。
【衰减器】旋钮：是调节探伤灵敏度和测量回波振幅，【衰减器】读数越大，灵敏度越低，【衰减器】读数越小，灵敏度越高。
【衰减器】一般分粗调20dB档和细调2dB或0.5dB档。
【增益】旋钮：是改变接受放大器的放大倍数，进而连续改变探伤灵敏度，使用时，将反射波高度精确地调节到某一指定高度，一般将【增益】调至80％处，探伤过程中不能再调整。
【抑制】旋钮：是抑制示波屏上幅度较低的或不必要的杂乱发射波不予显示。
使用“抑制”时，仪器的垂直线性和动态范围将会改变，其作用越大，仪器动态范围越小，从而容易漏检小缺陷，一般不使用抑制。
【深度范围】旋钮：是粗调扫描线所代表的深度范围。
使示波屏上回波间距大幅度地压缩或扩展。
厚度大的试件，选择数值较大的档级；厚度小的试件，选择数值较小的档级。
【深度微调】旋钮：是精确调整探测范围，可连续改变扫描线的扫描速度，使不同位置的回波按2x 关系连续压缩或扩展。
【脉冲移位】旋钮：使扫描线连扫描线上的回波一起移动，不改变回波间距。
超声波探伤ppt课件
c =f λ
表3－1 几中材料的声学特性
材料 钢 CL (m/s) 58805950 Cs (m/s) 1.25MHz 3230 4.7 λL (mm) 2.5MHz 2.36 5MHz 1.18
铝
有机玻 璃 空气
6260
2720 344
3080
1460
5.0
2.18
2.53
1.09
1.26
0.55
3.15 CSK-IB试块
其主要用途： 1）利用R100圆弧面测定斜探头入射点和前 沿长度，利用Φ50孔的反射波测定斜探头折 射角值。 2)校验探伤仪水平线性和垂直线性 3)利用Φ1.5横孔的反射波调整探伤灵敏度 利用R100圆弧面调整探测范围
L 介质
γL
γs
L2 S2
3.7有耦合剂的反、折射
② 横波入射到钢/空气界面将 会产生反射纵横波
L 有机玻璃 α3m S 钢 L 空气 3.8 α3m示意图
α3m＝33.2o
⑶ 聚焦
五、超声波的衰减
随着声程的增加，超声波的能量逐渐减弱的现象
1 衰减的原因
⑴散射引起的衰减 超声波遇到尺寸与波长可比的障碍物，并因此而产生球 面波的现象称为超声波的散射。
所谓衰减系数是因散射和吸收而导致的平面波声 能损耗程度的常数 在金属材料的超声波探伤中，主要考虑散射引起 的衰减，其规律为：
px=poe-αx
px－－离压电晶片表面为X处的声压。 po－－超声波原始声压 e—自然对数的底 α－金属材料的（散射）衰减系数
x –超声波在材料中传播的距离
研究指出：散射衰减系数α根据晶粒大小（d） 与波长（λ）之比分为三种：
3.6超声波纵波倾斜入射时的反射与折射（Z1＜Z2）
《超声探伤方法讲义》课件
目 录
• 超声探伤基础 • 超声探伤设备与技术 • 超声探伤标准与规范 • 超声探伤案例分析 • 超声探伤的未来发展
01
超声探伤基础
超声波的特性
超声波的频率
超声波的波形
高于20kHz，是一种人耳无法听到的 声波。
有多种波形，如纵波、横波、表面波 等。
超声波的传播速度
超声探伤设备
超声波探头
用于产生和接收超声波，是超声探伤系统的核心部件。
超声波信号处理系统
用于处理和放大超声波信号，提取有用的信息。
显示和记录设备
用于显示和记录检测结果，便于分析和存档。
超声探伤技术
脉冲反射法
通过发射脉冲信号并检测反射回 来的信号，分析回波时间、幅度 等信息，判断缺陷的存在和大小
。
国外标准与规范
国际上，如美国、欧洲等国家和地区也制定了相应的超声探 伤标准和规范，如美国的ASTM系列标准和欧洲的EN系列标 准。这些标准和规范在国际上具有较高的认可度和影响力。
标准与规范的应用
实际操作中的应用
超声探伤的标准和规范在实际操作中具有重要的指导意义。检测人员需遵循相 关标准和规范，正确选用仪器、探头，设置合理的参数，以确保检测结果的准 确性和可靠性。
无损检测
在不影响材料性能的前提 下，对材料进行全面或局 部的检测，确保材料的质 量和可靠性。
03
超声探伤标准与规范
国内外标准与规范
国内标准与规范
我国在超声探伤领域制定了一系列的标准和规范，如《金属 材料超声探伤方法》、《压力容器无损检测》等。这些标准 和规范为国内的超声探伤工作提供了指导和依据。
国际交流与合作
加强国际交流与合作，借鉴国外先进的标准和规范，也是促进我国超声探伤领域 发展的重要途径。通过参与国际标准的制定和修订，可以提高我国在该领域的国 际地位和影响力。
超声波探伤完整2ppt课件
电源
精品课件
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主要组成部分及作用 ➢ 同步电路： ➢ 扫描电路： ➢ 发射电路： ➢ 接收电路： ➢ 显示电路： ➢ 电源：
精品课件
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同步电路 产生数十至数千个脉冲， 触发探伤仪扫描电路和发射电路
精品课件
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扫描电路
产生锯齿波电压，加在示波管水平偏转板 上
精品课件
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发射电路
产生几百至上千伏的电脉冲，加于发 射探头，激励压电晶片振动，发射超声波
精品课件
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三、探头种类 和结构
直探头 斜探头 表面波探头 双晶探头 聚焦探头 高温探头 、电磁探头……
精品课件
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探头种类 和结构
直探头用于发射和接收纵波，主 要用于探测与探测面平行的缺陷， 如板材、锻件探伤等。
精品课件
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探头种类 和结构
斜探头可分为纵波斜探头、横波斜探头和表面波斜探头，常用的是横 波斜探头。
CSK-ⅡA、 CSK-ⅢA、CSK-ⅣA
精品课件
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精品课件
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对比试块
对比试块是用于检测校准的试块；
对比试块的外形尺寸应能代表被检工 件的特征，试块厚度应与被检工件的 厚度相对应。如果涉及到两种或两种 以上不同厚度部件焊接接头进行检测 时，试块的厚度由其最大厚度来确定。
直径为D的圆形晶片激发波长为的超声波时 的半扩散角表示为θ=70λ/D(度)
边长为a的正方晶片激发波长为超声波时的 半扩散角表示为 θ=57λ/a(度)
精品课件
5
θ0
副瓣
12 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0
CS10301超声波探伤仪的使用教学课件.
4.超声应用及一些超声波仪器
（1）应用 ①超声检验
②超声处理 ③基础研究
测厚、测距 超声成像技术 粉碎 钻孔 焊接 清洗
超声波仪器
①声纳 人们利用超声波定向
性好，在水中传播距离远的 特点制成声纳，可以发现潜 艇和鱼群，还可以测绘海底 形状。
②超声波诊断仪 超声波可以成像。医院
利用 B 型超声波诊断仪做 胃部、腹部检查，还可以观 察胎儿的发育情况。
随着工业生产自动化程度的提高，对检测的可靠性、速 度提出了更高的要求，以往的手工检测越来越多地被自动检 测系统取代。
超声波探伤设备一般由超声波探伤仪、探头和试 块组成。
超声波探伤仪是探伤的主体设备，主要功能是产生 、接收高频电振荡，并以此来激励探头发射超声波
。 同时，它又将探头接收到的回波电信号予以放大、 处理，并通过一定方式显示出来。 超声波探头又称压电超声换能器，是实现电-声能量 相互转换的能量转换器件。 试块是按一定用途设计制作的具有简单几何形状人 工反射体的试件。主要用来确定检测灵敏度和判定 缺陷大小等。
超声波探伤仪
超声检测仪是超声检测的主体设备 其作用是： 1、产生电振荡并施加于换能器（探头）上
，激励探头中的压电晶片产生机械振动 ，从而产生超声波并发射出去； 2、接收来自探头的电信号，并将其放大后 以一定方式显示出来。
超声波探伤仪
一、超声波检测原理及应用范围
超声波检测按工作原理可分为脉冲反射法、 穿透法和共振法等；按缺陷显示方法可分为A、B 、C及3D显示法等；按声耦合方式可分为直接接触 法和液浸法等。焊接接头超声波检测应用最广的是 直接接触A型脉冲反射式检测法。
一般横波斜探头的晶片为方形
纵波直探头的晶片为圆形
探头种类
超声波探伤仪操作讲义
超声波操作讲义一、目前常用的无损检测方法：（1）射线照相检测即RT（2）超声检测即UT（3）磁粉检测即MT (4)液体渗透检测PT (5)涡流检测即ET二、利用超声波能够检测的范围包括：1、从检测对象的材料分为：金属材料，非金属材料，复合材料。
2、从检测对象的制造工艺分：锻件，铸造件，焊接件。
3、从检测对象的形状分：板材，管材，棒材。
4、从检测对象的尺寸分：厚度检测范围2.5~9000mm5、从检测对象的缺陷分：表面缺陷，内部缺陷。
三、认识我们的机器的主要菜单及相应的功能1、“基本”菜单里面包括显示范围：即超声波的探测范围，对于直探头要比被测工件厚度大50——100左右，对于斜探头考虑斜探头以横波进行探测，定位时考虑三角形的斜边，也要比工件的厚度大50——100左右，探伤时灵活应用，一定要保证最大探测范围能够探到工件底面。
材料声速：探伤时所要探的是什么工件那就输入相应的声速，直探头发出的是纵波，常用的材料的纵波声速钢5880-5950，铸铁3500-5600，铁5850-5900，铝6260，铜4700，有机玻璃2720。
斜探头发射的是横波，常用的有钢3230，铝3080，铜2260，（单位都为m/s）显示延迟：比如一个200mm厚的锻件，如果我不想看0-50深度的回波状况，那么可以通过调节显示延迟来实现。
探头零点：探头的晶片前面有一层保护膜，探伤时我们希望晶片和探测面之间零结合，但为了保护晶片不受磨损在其前面加了一层保护膜，那么超声波就多走了保护膜的厚度的距离，探伤以前我们要把这段距离去掉，即要调节探头零点。
2、收发菜单里包括探头阻尼：有50,100,400三档，探伤时选哪个都行。
检波方式：正半波，负半波，全波，射频，探伤时主要用正半波或负半波。
滤波频带：探头是多大的频率，机器就要是多少，例如2.5MHz 直探头，机器上也要设成2.5MHz。
信号抑制：如果不想看20%以下的波，那么信号抑制就设成20%，探伤中一般调为0。
CS10301超声波探伤仪的使用教学设计.
教学设计教学方案实施————《焊接接头的超声波检测》学习任务1学习领域《焊接无损检测》学习项目焊接接头的超声波检测工作任务1超声波探伤仪的使用任务描述某化工企业生产的大型压力容器，根据国家标准和行业标准，在焊接完成某部分后要对桶身的纵焊缝进行UT 检测，以确定缺陷的存在及位置以及尺寸大小。
为了能更好的使用超声波探伤仪，本次任务主要是了解和熟悉超声波探伤仪主要旋钮及作用；掌握仪器各开关、旋钮的用途，以做到实际检测工作中能准确对其选用调节；掌握仪器的操作过程，以做到正确的使用仪器；仪器的维护和保养。
使用设备及材料数字超声检测仪、2.5P20直探头；2.5P13×13K2斜探头；CSK-IA 试块；电源线、高频电缆（探头线）；耦合剂等。
工作地点工业中心C203，生产一线。
常见问题及解决1.数字探伤仪按钮及其作用。
2.拿探头的姿势：注意不要握住探头线，否则线和探头接触处容易断。
3.找不到反射波，先用直探头入手，在操作的时候注意不要使用太大的力。
训练载体载体原型教学实践内容工作过程工作内容学生行为教师行为学时资讯（明确任务资料准备）（1）熟悉项目任务，收集相关学习资料（2）了解和熟悉超声波探伤仪主要旋钮及作用（3）理解仪器各开关、旋钮的用途，以做到实际检测工作中能准确对其选（1）熟悉项目任务，收集相关学习资料（2）学习A 型脉冲反射式超声波探伤仪的工作原理（3）查找A 型脉冲反射式超声波探伤仪的相关内容（4）明确操作内容。
（1）向学生提供项目任务及相关学习资料（2）向学生提供A 型脉冲反射式超声波探伤仪的工作原理的资料（3）向学生提供超声波探伤仪主要旋钮及作用的资料（4）向学生提供仪器3用调节（4）理解仪器的操作过程，以做到正确的使用仪器（5）仪器的维护和保养的操作过程，以做到正确的使用仪器的资料（5）向学生说明仪器的维护和保养以及使用过程中的注意事项计划、决策（分析任务及过程清单）（1）将学生分组（2）以小组为单位，制定仪器主要旋钮及作用清单（3）制定仪器的实际操作清单（4）制定仪器的维护和保养清单（1）学生分组（2）以小组为单位，制定仪器主要旋钮及作用清单（3）制定仪器的实际操作清单（4）制定仪器的维护和保养清单（5）确定工作任务（6）通过讨论最终确定实施方案（1）提供学生分组建议（2）指导学生制定仪器主要旋钮及作用清单（3）指导学生制定仪器的实际操作清单（4）指导学生制定仪器的维护和保养清单1实施（实施工作方案）（1）准备所有使用设备（2）超声检测仪的安装、调试和准备（3）安装探头（4）检查仪器，确认无误后执行操作（1）准备所有使用设备（2）超声检测仪的安装、调试和准备（3）安装探头（4）检查仪器，确认无误后执行操作（1）指导学生准备准备所有使用设备（2）指导学生进行实际操作，随时注意学生的操作，有问题随时解决（3）记录学生操作过程（4）现场监控，防止安全事故发生3检查（检查控制任务过程）（1）根据操作要求查看熟悉设备情况（2）检查学生设备使用情况（3）相互检查（1）根据操作要求查看熟悉认识设备情况（2）根据操作要求查看熟悉使用设备情况（3）学生之间进行相互检查（1）检查学生设备熟悉情况（2）检查学生设备使用情况（3）指导学生进行相互检查0.5评估（评估任务质量）（1）自评：学生对整个操作过程进行自我评价（2）互评：以小组为单位，分别对其他组做的工作结果进行评价和建议（3）教师评价：教师对互评结果进行（1）自评：学生对整个操作过程进行自我评价（2）互评：以小组为单位，分别对其他组做的工作结果进行评价和建议（1）根据现场记录和效果检查对各组成员的表现予以评价（2）指导学生相互间进生互评，对互评结果进行评价，指出每个小组及其成员的优点，并提出改进建议（3）根据考核要求，0.5评价，指出每个小组及其成员的优点，并提出改进建议对学生安装过程、安装结果等方面做出评价；。
CS10304斜探头性能测试教学课件第二部分调整仪器.
[9] 夏纪真．无损检测导论．广州：中山大学出版社，2010．
[10] 邵泽波，刘兴德．无损检测．北京：化学工业出版社，2011．
[11] 王仲生．无损检测诊断现场实用技术．北京：机械工业出版社，
2002．
……
6
• 本任务重点：了解仪器的性能、探头的
性能及仪器与探头的综合性能，斜探头前 沿长度和K值测定。
项目三： 焊接接头超声检测
任务四 斜探头性能测试
知识要点：
能力要点：
斜探头声速设定，
仪器和探头的性能 零点调节
K值的选择
前沿长度测定
K值测定
超声波探伤仪的使用
钢板测厚
超
声波幅曲线DAC的绘制
平板对接焊缝的UT检测
学习任务安排
1.斜探头的声速设定。 2. 斜探头前沿长度测定。 3.斜探头K值测定。
总结
• 1.前沿长度和K值测定虽然比较简单，但却是超 声波检测的前阵，这一步是仪器和探头的调节， 对后面的任务起着关键作用。
• 2.在整个操作过程中，注意一定要找到圆弧面的 最高回波。
本任务内容结束！ 谢谢！
•俯视图
•主视图
•俯视图
问题
• 1.超声波斜探头的技术指标有哪些？ • 2.影响探头K值变化的因素？ • 3.当用前沿尺寸a=15mm的斜探头检查一条板厚
T=18mm的平板对接焊缝时，在某个局部长度 范围内遇到了焊宽D1=32mm，D2=28mm，余 高δ1=8mm，δ2=8mm的情况（由补焊造成） ，将会发生什么问题？为了选择合适的折射角， 应采取哪些措施？请说明理由。
教材：许利民．无损检测及技能训练．长沙：中南大学出版社，
2010
参考书籍：
[1] 马世辉，李小棒．无损检测．北京：机械工业出版社，2013．
数字式超声波探伤操作课件
按GB11345－89规定，根据质量要求，检验等级分为A、 B、C三级。
⑵探伤灵敏度的选定
Ⅲ ⅠⅡ
是指在确定的探测范围内的 最大声程处发现规定大小缺 陷的能力。
判废线 根据有关标准或技术要求确 定。如：GB11345－89规定
定量线 距离波幅曲线如下;
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评定线
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波幅
Hale Waihona Puke 检验区域l应为:l>1.25P(一次反射法)
l>0.25P(直射法)
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⑵单探头扫查方式 ①锯齿形扫查
检测焊缝及其热影响区的纵向缺陷 一般在初始检测中使用
小于晶 片直径
转动（约±10－150） 锯齿形扫查
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②基本扫查
转角扫查 环绕扫查 左右扫查 前后扫查 斜探头基本扫查法
主视图
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九、三条曲线生成后，按“增益”键，使用方向键调节曲 线的高底，使判废线达到屏幕的８０％高度，在按“闸门” 键进入探伤界面，进行探伤检测
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超声仪器使用要点
(1) 开启电源 (3) 测入射点 (5) 扫描比例 (7) 粗探在先 (9) 指示长度 (11) 关机清场
(2) 工件测厚 (4) 测折射角 (6) DAC曲线 (8) 细探在后 (10) 平行检查
超声波探伤仪.正式版PPT文档
与A型脉冲式探伤仪不同，数字化探伤仪在电路 上有重大改变。 数字信号处理是在计算机中用程序
1 来实现的。通常，首先要进行的处理是去除信号中的
噪声，其次是将已经去除噪声的信号进行超声检测所 需的处理，包括增益控制、衰减补偿、求信号包路线 等。超声信号经接收部分放大后，由模数转换器变为 数字信号传给电脑，换能器的位置可受电脑控制或由 人工操作，由转换器将位置变为数字传给电脑。电脑 再把随时间和位置变化的超声波形进行适当处理，得 出进一步控制探伤系统的结论，进而设置有关参数或 将处理结果波形、图形等在屏幕上显示、打印出来或 给出光、声识别及报警信号。
超声波探伤仪
1
分类应用
A型显示是将接收到的超声信号处理成波形图像，根据波形的形 状可以看出被测物体里面是否有异常和缺陷在那里、有多大等， A型显示超声波探伤仪主要用于工业检测 B型显示是将并排很多条经过辉度处理的探测信息组合成的二维 的、反映出被测物体内部断层切面的"解剖图像"（医院里使用的 B超就是用这种原理做出来的）， B型显示超声波探伤仪适于观 察内部处于静态的物体 C型显示也是一种图象显示，探伤仪荧光屏的横坐标和纵坐标都 是靠机械扫描来代表探头在工件表面的位置。探头接收信号幅度
1 别对工件质量进行分级，减少了人为因素的影响，提高了检索的可靠性和稳定性。
主要技术问题：
(1)模数转换器(ADC) ADC是探伤仪的超声信号输入 电脑的必由之路，把连续变化的模拟信号变为数值信 号。 (2)结构 目前，有全数方式和模拟数字混合 2种。 (3)软件 数字化超声探伤仪在软件方面是多种多样的， 探伤仪的成败在很大程度上取决于软件的支持程度。
2
A型脉冲反射式超声波探伤仪
A型脉冲反射式超声波探伤仪由同步电路、发射电路、接受放大电路、扫描电路 （又称时基电路），显示电路和电源电路等部分组成。其工作原理如下图所示。
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联合双探头（分割探头 FG
）
SJ
水浸探头
BM
表面波探头
KB
可变角探头
基本频率 晶片材料 晶片尺寸 探头种类 特征
2.5 Ｂ 20 Ｚ
直探头 圆晶片直径20ｍｍ 钛酸钡陶瓷 频率2.5MHz
5 P 6×6 Ｋ 3 Ｋ值为3
Ｋ表示折射角 矩形晶片6×6ｍｍ 钛酸铅陶瓷 频率5MHz
例如： 直探头：2.5P14 2.5：频率，单位为MHz P：晶片材料（锆钛酸铅） 14：晶片尺寸，Φ单位为mm Z：直探头
种 可变角探头
类
其它探头－充水探头,涡流超声探头,薄
膜探头
（一）探头的作用
超声波的产生和接收过程是一种能量的转换过程，是 通过探头来实现电能和声能转换的。因此探头也称为超 声换能器或电声换能器，其主要作用是：
1、实现声/电能转换
2、控制超声波的指向性和干扰区的影响范围。
3、控制工作频率，因为频率越高，波长越短，可提高 探伤灵敏度。
• 超声换能器：将其他形式能量转换成超音 频振动形式能量的器件可用来发射超声波 ，具有可逆效应时又可用来接收超声波。
• 探头：以换能器为主要元件组装成具有一 定特性的超声发射、接收器件。
• 超声波探头是组成超声检测系统的最重要 的组件之一。探头的性能直接影响超声检 测的能力和效果。
常用的是压电换能器，压电晶片——探 头的关键部件。
超声波探头功用
探伤用超声波是一种频率高达几百千 赫到几兆赫的高频脉冲弹性波。
探头 缺陷
Ｔ ＦＢ
零件
显示器
电信号→探头→超声波→零件－－超声波发射； 零件内超声波→探头→电信号－－超声波接收；
探头 电信号
超声波
探头功用：是一种可逆的声电转换元件。在 探伤中起发射和接收高频脉冲弹性波作用。
（二）探头的种类及结构
• 斜探头
– 发射/接收横波
– 由外壳、吸收块、透 声楔等组成
– 透声楔是与直探头最 大的区别
– 透声楔的材料一般为 有机玻璃
1-外壳 2-晶片 3-吸收背衬 4-电极接线 5-匹配电感 6-接插头 7b-斜楔
超声波检测过程示意图—斜探头
斜探头特点: 适合探测探头斜下方不同角度方向的缺陷； 探测深度较小,适用直探头难以探测的部位； 检测灵敏度较高。
平板对接焊缝的UT检测
第二部分 探头
导入：探头是能实现电能和超声波能相互转换
的传感器。本模块主要介绍探头的种类及其性能
指标等。
模块二 探头
根据波型，探头可分为有纵波探头、横波探头、表面波探头、 板波探头等。根据波束可以分为聚焦探头与非聚焦探头。根据 晶片数可分为单晶片、双晶片。常用的主要是直探头与斜探头
联合双探头
（三）探头表示方法
JISZ2344规定的探头表示法
基本频率 晶片材料 晶片尺寸 探头种类 特征
晶片材料表示法
压电材料
代号
锆钛酸铅陶瓷 Ｐ
钛酸钡陶瓷
Ｂ
钛酸铅陶瓷
Ｔ
铌酸锂单晶
Ｌ
碘酸锂单晶
Ｉ
石英单晶
Ｑ
其它压电材料 Ｎ
探头种类表达法
探头名称
代号
直探头
Ｚ
斜探头（用Ｋ表示） Ｋ
斜探头（折射角表示） Ｘ
压电晶片作用：将电能转换成声能， 并将声能转换成电能。
压电效应和压电材料
• 正压电效应（声能→电能）：某些晶体材料在交 变拉压应力的作用下，产生交变电场的效应；
• 逆压电效应（电能→声能）：当晶体材料在交变 电场作用下，产生伸缩变形的效应。
压电效应
机理
应力
பைடு நூலகம்
正压电效应 逆压电效应
电场
压电效应示意图
谢谢！
斜探头：2.5P13×13K2 13×13：晶片尺寸 K＝2
（四）探头的电缆线
• 探头与探伤仪间的连接需采用高频同轴电缆，这种电缆可消 除外来电波对探头的激励脉冲及反射波脉冲的影响，并防止 这种高频脉冲以电波形式向外辐射。
同轴电缆截面
注：对于石英、硫酸锂等介电常数很低的压电晶片制成 的探头，电缆的长度、种类的变化会引起探头与探伤仪 间阻抗匹配情况的较大改变，从而影响检测灵敏度。
探头组成： 压电晶片、阻尼块、 外壳、电极、保护膜 （斜锲）、调谐线圈
压电晶片：实现声电相互转换； 阻尼块：吸收声能加大阻尼； 外壳：保护固定内部原件； 电极：实现晶片和电缆连接； 保护膜、斜锲：保护晶片、波形转换； 调谐线圈：实现探头与仪器最佳匹配。
超声波检测过程示意图—直探头
直探头特点: 适用于探测晶片正下方与声束方向垂 直的缺陷； 探测深度较大,适用范围较广； 检测灵敏度高。
项目三： 焊接接头超声检测
任务一 超声波探伤仪的使用
知识要点： 超声波探伤仪的组成 超声波探头的结构 试块相应知识
能力要点： 超声波探伤仪的连接 超声波探头的使用 探头、试块、耦合剂的
熟悉使用
医院B超
焊缝超声波探伤
超声波探伤仪的使用
钢板测厚
超
声
锻件探伤
检
测
斜探头性能测试
距离-波幅曲线DAC的绘制
电源 压 电 材 料
右上-施加电压，材料变厚 右下-改变极性，材料变薄
常用超声波探头的类型
超声波检测中由于被探测工件的形状和材质、探测的 目的、探测的条件不同， 因而要使用各种不同形式 的探头。
一般横波斜探头的晶片为方形
纵波直探头的晶片为圆形
探头种类
直探头－单晶片,双晶片,聚焦直探头
探 头
斜探头－横波探头,表面波探头