五大常规无损检测技术之一：超声检测(UT)的原理和特点

合集下载

ut检测原理

ut检测原理UT检测原理超声波检测是一种广泛应用于工业与民用领域的非破坏性检测方法，其优点在于能够穿透被测物件内部的材料，检测出结构缺陷、变形、裂纹等问题。

UT检测在制造业、石化、航空航天、交通运输、建筑等领域得到广泛应用。

那么，UT检测的原理又是什么呢？UT检测的基本原理是由超声波的纵波(L波)、横波(T波)以及表面波(S 波)共同组成。

其中，L波是指超声波在测试物质内扩散时的纵向波动，即以杆状铅垂直方向传导的波。

T波是指超声波在测试物质内扩散时的横向波动，与L波垂直方向传导。

S波是指波沿着被测物体表面运行的波。

当它遇到一个界面时，在界面处发生反射和折射，从而形成回声。

在实际检测中，我们需要利用发射探头发出超声波，并通过接收探头接收到反射波。

当发射探头发送超声波时，被测物体的内部结构和材质会影响超声波的传播和反射。

这些影响可以呈现出不同的回声模式，可以通过接收探头接收到这些模式，然后进行分析。

在对收到的信号进行分析时，我们可以利用声速和声阻抗的差异计算出被测物体内部区域的密度、弹性模量、速度等参数。

此外，UT检测还可以检测不同类型的表面裂纹、内部缺陷和变形。

通过对数据的处理和分析，我们可以识别出各种类型的问题，为进一步的维护和修复提供指导。

总体来说，UT检测的原理是利用超声波在不同介质中的传播特性及其反射、折射、干扰等现象，以检测材料内部或表面的缺陷、变形和裂纹等问题。

它的优点在于非破坏性、全面性和高灵敏度。

此外，UT检测还可以提供连续性监测和测量，对改善工业生产效率和提高产品质量具有重要的作用。

综上所述，UT检测是一种非常通用的检测法，其检测原理是基于超声波在不同介质之间的传播特性。

尽管UT检测需要针对不同物料进行参数调整，但是当我们熟悉了UT检测的基本原理之后，通过分析数据，我们可以有效地监测到潜在的问题。

这使得UT检测成为了工业生产和维护领域中不可或缺的检测工具之一。

超声波无损检测基础原理

超声波无损检测基础原理超声波无损检测（Ultrasound Non-Destructive Testing，简称UT）是利用超声波在材料中传播、反射、折射以及散射现象，来检测材料的内部缺陷、异物、尺寸和性能的一种方法。

它具有非接触、无损、高精度、高效率、可定量测量等优点，广泛应用于航空航天、核工业、电力、石化等领域。

超声波无损检测的基本原理是利用超声波在材料中传播时发生的传播、反射、折射和散射现象来评估材料的完整性和性能。

其中，超声波是一种振动频率超过人耳听觉范围的机械波，具有频率高、穿透力强、传播速度快等特点。

超声波在材料中传播是通过介质粒子的弹性振动完成的。

当超声波进入材料后，会遇到材料内部的缺陷、异物等结构的界面，其中的一部分能量将被反射回来，称为反射波；另一部分能量则继续传播并发生折射或散射，称为透射波。

通过测量和分析反射波和透射波的信号，可以确定材料的内部缺陷、异物的位置、形状、大小等参数。

超声波无损检测通常采用传感器（也称为探头）将超声波引入到被检测物体中。

传感器由晶体材料制成，具有压电效应，即在受到外加电压作用下产生机械振动。

当外加电压施加在传感器上时，晶体会振动产生超声波，然后将超声波传播到被检测物体中。

当超声波在被检测物体中传播并遇到缺陷、界面等结构时，会有部分超声波能量被反射回来，在传感器上产生电信号。

这个信号经过放大、滤波、变换等处理后，可以得到被检测物体内部结构的信息。

超声波无损检测的信号处理是关键环节。

一般来说，反射信号的振幅和时间可以提供缺陷的大小和位置信息，而透射信号的强度和传播时间则可以提供材料的均质性和变质情况。

根据反射信号的波形和强度，可以判断缺陷种类（如裂纹、气孔、异物等）和位置。

通过对信号的波形、幅度以及时间的分析，可以获得材料的尺寸、形状、深度等更加详细的参数信息。

总之，超声波无损检测通过利用超声波在材料中传播的物理特性和反响情况，来评估材料的完整性和性能。

五大常规探伤方法概述及其特点

五大常规探伤方法概述及其特点工业无损探伤的方法很多，目前国内外最常用的探伤方法有五种，即人们常称的五大常规探伤方法。

本文将首先介绍五大常规探伤方法及其特点，并结合汽车维修中的特定条件和需求，选出更适合于汽车维修的探伤方法.一、五大常规探伤方法概述五大常规方法是指射线探伤法、超声波探伤法、磁粉探伤法、涡流探伤法和渗透探伤法。

1、射线探伤方法射线探伤是利用射线的穿透性和直线性来探伤的方法。

这些射线虽然不会像可见光那样凭肉眼就能直接察知，但它可使照相底片感光，也可用特殊的接收器来接收。

常用于探伤的射线有x光和同位素发出的γ射线，分别称为x光探伤和γ射线探伤。

当这些射线穿过物质时，该物质的密度越大，射线强度减弱得越多,即射线能穿透过该物质的强度就越校此时，若用照相底片接收,则底片的感光量就小;若用仪器来接收,获得的信号就弱。

因此,用射线来照射待探伤的零部件时，若其内部有气孔、夹渣等缺陷，射线穿过有缺陷的路径比没有缺陷的路径所透过的物质密度要小得多，其强度就减弱得少些，即透过的强度就大些，若用底片接收，则感光量就大些，就可以从底片上反映出缺陷垂直于射线方向的平面投影；若用其它接收器也同样可以用仪表来反映缺陷垂直于射线方向的平面投影和射线的透过量。

由此可见,一般情况下,射线探伤是不易发现裂纹的，或者说，射线探伤对裂纹是不敏感的。

因此，射线探伤对气孔、夹渣、未焊透等体积型缺陷最敏感。

即射线探伤适宜用于体积型缺陷探伤，而不适宜面积型缺陷探伤。

2、超声波探伤方法人们的耳朵能直接接收到的声波的频率范围通常是20Hz到20kHz，即音频。

频率低于20Hz的称为次声波,高于20kHz的称为超声波。

工业上常用数兆赫兹超声波来探伤。

超声波频率高,则传播的直线性强，又易于在固体中传播，并且遇到两种不同介质形成的界面时易于反射，这样就可以用它来探伤。

通常用超声波探头与待探工件表面良好的接触，探头则可有效地向工件发射超声波，并能接收界面反射来的超声波，同时转换成电信号，再传输给仪器进行处理。

超声波检测(UT)的简要介绍——安维士

超声波检测（UT）的简要介绍——安维士超声波探伤（UT）是利用超声能透入金属材料的深处，并由一截面进入另一截面时，在界面边缘发生反射的特点来检查零件缺陷的一种方法，属于无损检测五大常规方法之一。

当超声波束自零件表面由探头通至金属内部，遇到缺陷与零件底面时就分别发生反射波，在荧光屏上形成脉冲波形，根据这些脉冲波形来判断缺陷位置和大小。

超声波检测方法可按以下方式分类按原理分可分为：脉冲反射法、衍射时差法、穿透法、共振法按显示方式分可分为：A型、B型、C型、D型、S型、P型。

按波形分可分为：纵波法、横波法、表面波法、板波法、爬波法按探头数目分可分为：单探头法、双探头法、多探头法按探头与试件的接触方式分可分为：接触法、液浸法、电磁耦合法按人工干预的程度分可分为：手工检测、自动检测每一个具体的超声检测方法都是上述不同分类方式的一种组合，如最常使用的：单探头横波脉冲反射接触法（A型显示）。

每一种检测方法都有其特点和局限性，针对每一检测对象所采用的不同的检测方法，是根据检测目的及被检工件的形状尺寸、材质等特征来进行选择的。

下面简单介绍下脉冲反射法。

超声波探头发射脉冲波到被检工件内，通过观察来自内部缺陷或工件底面反射波的情况来对试件进行检测的方法，称为脉冲反射法。

脉冲反射法可按检测方法分为缺陷回波法、底面回波高度法、底面多次回波法。

缺陷回波法：通过材料内部缺陷反射的声压幅度的大小来确定缺陷的大小。

a）无缺陷b）有缺陷底面回波高度法：当试件的材质和厚度不变时，底面回波高度应基本不变的，如果试件中有缺陷，则底面回波高度会下降甚至消失。

a）无缺陷b）有缺陷底面多次回波法：通过反射底波次数的减少来判断是否存在缺陷。

主要用于厚度不大，形状简单，探测面和底面平行的试件检测。

a）无缺陷b）小缺陷c）大缺陷作者杨年高级工程师南京安维士传动技术股份有限公司。

五大常规探伤方法概述及其特点

五大常规探伤方法概述及其特点工业无损探伤的方法很多，目前国内外最常用的探伤方法有五种，即人们常称的五大常规探伤方法。

本文将首先介绍五大常规探伤方法及其特点，并结合汽车维修中的特定条件和需求，选出更适合于汽车维修的探伤方法。

一、五大常规探伤方法概述五大常规方法是指射线探伤法、超声波探伤法、磁粉探伤法、涡流探伤法和渗透探伤法。

1、射线探伤方法射线探伤是利用射线的穿透性和直线性来探伤的方法。

这些射线虽然不会像可见光那样凭肉眼就能直接察知，但它可使照相底片感光，也可用特殊的接收器来接收。

常用于探伤的射线有x光和同位素发出的γ射线，分别称为x光探伤和γ射线探伤。

当这些射线穿过物质时，该物质的密度越大，射线强度减弱得越多，即射线能穿透过该物质的强度就越校此时，若用照相底片接收，则底片的感光量就小；若用仪器来接收，获得的信号就弱。

因此，用射线来照射待探伤的零部件时，若其内部有气孔、夹渣等缺陷，射线穿过有缺陷的路径比没有缺陷的路径所透过的物质密度要小得多，其强度就减弱得少些，即透过的强度就大些，若用底片接收，则感光量就大些，就可以从底片上反映出缺陷垂直于射线方向的平面投影；若用其它接收器也同样可以用仪表来反映缺陷垂直于射线方向的平面投影和射线的透过量。

由此可见，一般情况下，射线探伤是不易发现裂纹的，或者说，射线探伤对裂纹是不敏感的。

因此，射线探伤对气孔、夹渣、未焊透等体积型缺陷最敏感。

即射线探伤适宜用于体积型缺陷探伤，而不适宜面积型缺陷探伤。

2、超声波探伤方法人们的耳朵能直接接收到的声波的频率范围通常是20Hz到20kHz，即音频。

频率低于20Hz的称为次声波，高于20kHz的称为超声波。

工业上常用数兆赫兹超声波来探伤。

超声波频率高，则传播的直线性强，又易于在固体中传播，并且遇到两种不同介质形成的界面时易于反射，这样就可以用它来探伤。

四种常用探伤方法特点及区别

四种常规无损检测方法的比较无损检测就是利用声、光、磁和电等特性，在不损害或不影响被检对象使用性能的前提下，检测被检对象中是否存在缺陷或不均匀性，给出缺陷的大小、位置、性质和数量等信息，进而判定被检对象所处技术状态(如合格与否、剩余寿命等)的所有技术手段的总称。

常用的无损检测方法：超声检测(UT)、磁粉检测(MT)、液体渗透检测(PT)及X射线检测(RT)。

超声波检测(UT)1、超声波检测的定义：通过超声波与试件相互作用，就反射、透射和散射的波进行研究，对试件进行宏观缺陷检测、几何特性测量、组织结构和力学性能变化的检测和表征，并进而对其特定应用性进行评价的技术。

2、超声波工作的原理：主要是基于超声波在试件中的传播特性。

声源产生超声波，采用一定的方式使超声波进入试件；超声波在试件中传播并与试件材料以及其中的缺陷相互作用，使其传播方向或特征被改变；改变后的超声波通过检测设备被接收，并可对其进行处理和分析；根据接收的超声波的特征，评估试件本身及其内部是否存在缺陷及缺陷的特性。

3、超声波检测的优点：a.适用于所有金属、非金属和复合材料等多种制件的无损检测；b.穿透能力强，可对较大厚度范围内的试件内部缺陷进行检测。

如对金属材料，可检测厚度为1～2mm的薄壁管材和板材，也可检测几米长的钢锻件；c.缺陷定位较准确；d.对面积型缺陷的检出率较高；e.灵敏度高，可检测试件内部尺寸很小的缺陷；f.检测成本低、速度快，设备轻便，对人体及环境无害，使用较方便。

4、超声波检测的局限性a.对试件中的缺陷进行精确的定性、定量仍须作深入研究；b.对具有复杂形状或不规则外形的试件进行超声检测有困难；c.缺陷的位置、取向和形状对检测结果有一定影响；d.材质、晶粒度等对检测有较大影响；e.以常用的手工A型脉冲反射法检测时结果显示不直观，且检测结果无直接见证记录。

5、超声检测的适用范围a.从检测对象的材料来说，可用于金属、非金属和复合材料；b.从检测对象的制造工艺来说，可用于锻件、铸件、焊接件、胶结件等；c.从检测对象的形状来说，可用于板材、棒材、管材等；d.从检测对象的尺寸来说，厚度可小至1mm，也可大至几米；e.从缺陷部位来说，既可以是表面缺陷，也可以是内部缺陷。

五大常规无损检测技术之一：渗透检测(PT)的原理和特点

五大常规无损检测技术之(PT)的原理和特点渗透检测(Penetrant Testing )，业内人士简称PT,是工业无损检测Nondestructive Testing )应用最早的无损检测方法，由于渗透检测简单易操作,其在现代工业的各个领域都有广泛的应用。

渗透检测主要的应用是检查金属(钢、铝合金、镁合金、铜合金、耐热合金等) 和非金属(塑料、陶瓷等)工件的表面开口缺陷,例如表面裂纹等。

工业产品在制造和运行过程中,可能在表面产生宽度零点几微米的表面裂纹，断裂力学研究表明，在恶劣的工作条件下，这些微细裂纹都会是导致设备破坏的裂纹源。

渗透检测是五大常规无损检测技术之一，其他四种是: 超声检测( UltrasonicTesting ): A型显示的超声波脉冲反射法、射线检测(Radiographic Testing ): 射线照相法、磁粉检测( Magnetic Particle Testing ) 、涡流检测( EddyCurrent Testing ) 。

按照不同特征,可将渗透检测分为多种不同的方法：按显示材料，分为荧光法(Fluoresce nt)和非荧光法(Non-Fluoresce nt)。

前者称为“荧光渗透检测”,后者称为“着色渗透检测”。

典型的荧光渗透检测缺陷示意图。

(图片来源于网络) 肉眼无法察觉的微裂纹，经荧光渗透检，在紫外线灯的照射下，黄绿色荧光格外渗透检测原理渗透检测，本质上是利用液体的表面能。

(a)全鮒煤(a ) 0 =0°全部润湿；(b ) 0<90°，部分润湿；(c ) 0>90°，不润湿。

对某一液体而言，表面张力越小，当液体在界面铺展时克服这个力做功越少，则润湿效果越好。

醒目，如下图所示: "—二"■/■ n" ■厂■> -r --- V.当液体和固体界面接触时会出现以下三种现象,B 称为接触角。

无损检测超声波探伤仪的分类工作原理及操作使用

无损检测超声波探伤仪的分类、工作原理及操作使用无损检测包括射线检测（RT）、超声检测（UT）、磁粉检测（MT）、渗透检测（PT）和涡流检测（ET）等五种检测方法。

主要应用于金属材料制造的机械、器件等的原材料、零部件和焊缝，也可用于玻璃等其它制品。

射线检测适用于碳素钢、低合金钢、铝及铝合金、钛及钛合金材料制机械、器件等的焊缝及钢管对接环缝。

射线对人体不利，应尽量避免射线的直接照射和散射线的影响。

超声检测系指用A型脉冲反射超声波探伤仪检测缺陷，适用于金属制品原材料、零部件和焊缝的超声检测以及超声测厚。

磁粉检测适用于铁磁性材料制品及其零部件表面、近表面缺陷的检测，包括干磁粉、湿磁粉、荧光和非荧光磁粉检测方法。

渗透检测适用于金属制品及其零部件表面开口缺陷的检测，包括荧光和着色渗透检测。

涡流检测适用于管材检测，如圆形无缝钢管及焊接钢管、铝及铝合金拉薄壁管等。

磁粉、渗透和涡流统称为表面检测。

超声波探伤的物理基础第一节基本知识超声波是一种机械波，机械振动与波动是超声波探伤的物理基础。

物体沿着直线或曲线在某一平衡位置附近作往复周期性的运动，称为机械振动。

振动的传播过程，称为波动。

波动分为机械波和电磁波两大类。

机械波是机械振动在弹性介质中的传播过程。

超声波就是一种机械波。

机械波主要参数有波长、频率和波速。

波长λ：同一波线上相邻两振动相位相同的质点间的距离称为波长，波源或介质中任意一质点完成一次全振动，波正好前进一个波长的距离，常用单位为米(m)；频率f：波动过程中，任一给定点在1秒钟内所通过的完整波的个数称为频率，常用单位为赫兹(Hz)；波速C：波动中，波在单位时间内所传播的距离称为波速，常用单位为米/秒（m/s）。

由上述定义可得：C=λ f ，即波长与波速成正比，与频率成反比；当频率一定时，波速愈大，波长就愈长；当波速一定时，频率愈低，波长就愈长。

次声波、声波和超声波都是在弹性介质中传播的机械波，在同一介质中的传播速度相同。

五大常规无损检测原理

五大常规无损检测原理无损检测技术不破坏零件或材料，可以直接在现场进行检测，而且效率高。

目前，最常用的无损检测主要有五种：超声检测（Ultrasonic Testing）、射线检测（Radiographic Testing）、磁粉检测（Magnetic particle Testing）、渗透检测（Penetrant Testing）、涡流检测（Eddy current Testing）。

超声检测原理超声波是频率高于20千赫的机械波。

在超声探伤中常用的频率为0.5-5兆赫。

这种机械波在材料中能以一定的速度和方向传播，遇到声阻抗不同的异质界面（如缺陷或被测物件的底面等）就会产生反射。

这种反射现象可被用来进行超声波探伤，最常用的是脉冲回波探伤法探伤时，脉冲振荡器发出的电压加在探头上（用压电陶瓷或石英晶片制成的探测元件），探头发出的超声波脉冲通过声耦合介质（如机油或水等）进入材料并在其中传播，遇到缺陷后，部分反射能量沿原途径返回探头，探头又将其转变为电脉冲，经仪器放大而显示在示波管的荧光屏上。

根据缺陷反射波在荧光屏上的位置和幅度（与参考试块中人工缺陷的反射波幅度作比较），即可测定缺陷的位置和大致尺寸。

除回波法外，还有用另一探头在工件另一侧接受信号的穿透法。

利用超声法检测材料的物理特性时，还经常利用超声波在工件中的声速、衰减和共振等特性。

射线检测原理射线的种类很多，其中易于穿透物质的有X射线、γ射线、中子射线三种。

这三种射线都被用于无损检测，其中X射线和γ射线广泛用于锅炉压力容器焊缝和其他工业产品、结构材料的缺陷检测，而中子射线仅用于一些特殊场合。

射线检测最主要的应用是探测试件内部的宏观几何缺陷（探伤）。

按照不同特征，例如使用的射线种类、记录的器材、工艺和技术特点等，可将射线检测分为许多种不同的方法。

射线照相法是指用X射线或γ射线穿透试件，以胶片作为记录信息的器材的无损的检测方法。

该方法是最基本的，应用最广泛的一种射线检测方法。

无损检测超声探伤UT

无损检测超声探伤UT基础讲义培训教材之理论基础第一章无损检测概述无损检测包括射线检测（RT）、超声检测（UT）、磁粉检测（MT）、渗透检测（PT）和涡流检测（ET）等五种检测方法。

主要应用于金属材料制造的机械、器件等的原材料、零部件和焊缝，也可用于玻璃等其它制品。

射线检测适用于碳素钢、低合金钢、铝及铝合金、钛及钛合金材料制机械、器件等的焊缝及钢管对接环缝。

射线对人体不利，应尽量避免射线的直接照射和散射线的影响。

超声检测系指用A型脉冲反射超声波探伤仪检测缺陷，适用于金属制品原材料、零部件和焊缝的超声检测以及超声测厚。

磁粉检测适用于铁磁性材料制品及其零部件表面、近表面缺陷的检测，包括干磁粉、湿磁粉、荧光和非荧光磁粉检测方法。

渗透检测适用于金属制品及其零部件表面开口缺陷的检测，包括荧光和着色渗透检测。

第2页共58页涡流检测适用于管材检测，如圆形无缝钢管及焊接钢管、铝及铝合金拉薄壁管等。

磁粉、渗透和涡流统称为表面检测。

第二章超声波探伤的物理基础第一节基本知识超声波是一种机械波，机械振动与波动是超声波探伤的物理基础。

物体沿着直线或曲线在某一平衡位置附近作往复周期性的运动，称为机械振动。

振动的传播过程，称为波动。

波动分为机械波和电磁波两大类。

机械波是机械振动在弹性介质中的传播过程。

超声波就是一种机械波。

机械波主要参数有波长、频率和波速。

波长：同一波线上相邻两振动相位相同的质点间的距离称为波长，波源或介质中任意一质点完成一次全振动，波正好前进一个波长的距离，常用单位为米(m)；频率f：波动过程中，任一给定点在1秒钟内所通过的完整波的个数称为频率，常用单第3页共58页位为赫兹(Hz)；波速C：波动中，波在单位时间内所传播的距离称为波速，常用单位为米/秒（m/s）。

由上述定义可得：C= f ，即波长与波速成正比，与频率成反比；当频率一定时，波速愈大，波长就愈长；当波速一定时，频率愈低，波长就愈长。

次声波、声波和超声波都是在弹性介质中传播的机械波，在同一介质中的传播速度相同。

五大常规无损检测技术之一渗透检测的原理和特点

五大常规无损检测技术之一渗透检测的原理和特点
渗透检测是常规无损检测技术中的一种，它主要用于检测金属和非金
属材料表面的缺陷和裂纹。

渗透检测的原理是利用润湿液或浸渍剂将液体
渗透到被检测材料的缺陷中，通过调整液体浸透时间和液体渗透压力，使
液体进一步浸透到被检测材料的裂纹中，然后再用吸收染色液或吸收剂将
渗透剂吸附到被检测材料表面形成的缺陷部位，从而形成对比度来检测缺
陷的存在。

渗透检测的原理基于相对界面张力和表面张力的性质，它具有以下特点：
1.灵敏性高：渗透检测能够检测到微小的裂纹和缺陷，可以检测到裂
纹长度为几微米的细小缺陷。

2.适用范围广：渗透检测适用于金属、非金属以及非金属与金属的复
合材料等材料，如钢、铸铁、铝合金、塑料、橡胶等。

3.操作简单：渗透检测的操作相对简单，无需复杂的仪器设备，只需
要液体渗透剂、染色液和吸收剂等基本工具即可。

4.目视观察：渗透检测可通过直接观察或使用放大镜进行观察，不需
要借助显微镜等高精密仪器，便于实时观察和判断缺陷的性质和程度。

5.经济实用：渗透检测的设备和材料成本相对较低，操作简便，适用
于工地、车间及现场等各种环境，因此具有较高的经济实用性。

渗透检测技术在航空航天、汽车、石化、钢铁等行业中得到广泛应用，可以有效地检测到材料表面及内部的裂纹和缺陷，为材料的质量控制提供
了一种简便、快速和可靠的方法。

超声波无损检测

超声波无损检测概述学号：2007k330114 姓名：胡少平摘要：本文对超声波无损检测分别从基本介绍（概念、产生和接收、检测方法分类）、检测原理、优点和缺点和应用四个方面做了详细介绍。

关键字：超声波的产生和发射、检测方法分类、原理、优缺点、应用一：超声波无损检测基本介绍1概念：超声检测（UT）是利用其在物质中传播、界面反射、折射(产生波型转换)和衰减等物理性质来发现缺陷的一种无损检测方法，应用较为广泛。

按其工作原理不同分为：共振法、穿透法、脉冲反射法超声检测；按显示缺陷方式不同分为： A型、B型、C型、3D型超声检测；按选用超声波波型不同分为：纵波法、横波法、表面波法超声检测；2 超声波的产生（发射）与接收（1）超声波的物理本质：它是频率大于2万赫兹的机械振动在弹性介质中的转播行为。

即超声频率的机械波。

一般地说，超声波频率越高，其能量越大，探伤灵敏度也越高。

超声检测常用频率在0.5～10 MHZ（2）超声波的产生机理——利用了压电材料的压电效应。

压电效应：某些电介质在沿一定方向上受到外力的作用而变形时，其内部产生极化现象，同时在它的两个相对表面上出现正负相反的电荷。

当外力去掉后，它又会恢复到不带电的状态，这种现象称为正压电效应。

当作用力的方向改变时，电荷的极性也随之改变。

相反，当在电介质的极化方向上施加电场，这些电介质也会发生变形，电场去掉后，电介质的变形随之消失，这种现象称为逆压电效应，或称为电致伸缩现象。

(3) 超声波的发射与接收①发射——在压电晶片制成的探头中，对压电晶片施以超声频率的交变电压，由于逆压电效应，晶片中就会产生超声频率的机械振动——产生超声波；若此机械振动与被检测的工件较好地耦合，超声波就会传入工件——这就是超声波的发射。

②接收——若发射出去的超声波遇到界面被反射回来，又会对探头的压电晶片产生机械振动，由于正压电效应，在晶片的上下电极之间就会产生交变的电信号。

将此电信号采集、检波、放大并显示出来，就完成了对超声波信号的接收。

五大常规无损检测技术之一：超声检测(UT)的原理和特点

五大常规无损检测技术之一：超声检测（UT）的原理和特点超声检测（Ultrasonic Testing），业内人士简称UT，是工业无损检测（Nondestructive Testing）中应用最广泛、使用频率最高且发展较快的一种无损检测技术，可以用于产品制造中质量控制、原材料检验、改进工艺等多个方面，同时也是设备维护中不可或缺的手段之一。

超声检测主要的应用是检测工件内部宏观缺陷和材料厚度测量。

按照不同特征，可将超声检测分为多种不同的方法：（1）按原理分类：超声波脉冲反射法、衍射时差法（Time of Flight Diffraction，简称TOFD）等。

（2）按显示方式分类：A型显示、超声成像显示（B、C、D、P扫描成像、双控阵成像等）。

A型显示的超声波脉冲反射法是五大常规无损检测技术之一，其他四种是：射线检测（Radiographic Testing）：射线照相法、磁粉检测（Magnetic Particle Testing）、渗透检测（Penetrant Testing）、涡流检测（Eddy Current Testing）。

超声检测原理超声检测，本质上是利用超声波与物质的相互作用：反射、折射和衍射。

（1）什么是超声波？我们把能引起听觉的机械波称为声波，频率在20-20000Hz之间，而频率高于20000Hz的机械波称为超声波，人类是听不到超声波的。

对于钢等金属材料的检测，我们常用频率为0.5~10MHz的超声波。

（1MHz=10的六次方Hz）（2）如何发出和接收超声波？超声检测用探头的核心元件是压电晶片，其具有压电效应：在交变拉压应力的作用下，晶体可以产生交变电场。

当高频电脉冲激励压电晶片时，发生逆压电效应，将电能转换成声能（机械能），探头以脉冲的方式间歇发射超声波，即脉冲波。

当探头接受超声波时，发生正压电效应，将声能转换成电能。

超声检测所用的常规探头，一般由压电晶片、阻尼块、接头、电缆线、保护膜和外壳组成，一般分为直探头和斜探头两个类别，后者的话通常还有一个使晶片与入射面成一定角度的斜锲块。

火力发电厂金属监督五大常规无损检测的特点及应用范围

火力发电厂金属监督五大常规无损检测的特点及应用范围随着火力发电厂的发展和运行，金属设备和管道的监督检测变得越来越重要。

常规无损检测技术被广泛应用于火力发电厂的设备和管道的监督，以确保其安全运行。

常规无损检测技术主要包括超声波检测、射线检测、磁粉检测、涡流检测和可视检测。

下面将详细介绍每种无损检测技术的特点及应用范围。

1.超声波检测超声波检测是一种使用超声波在金属结构内进行检测的技术。

它的特点是可以检测到金属材料内部的缺陷，如裂纹、气孔等，同时可以测量材料的厚度。

超声波检测具有高精度、灵敏度高、成本低、无损伤等特点。

它主要应用于金属设备和管道的腐蚀监测、焊缝检测、疲劳损伤检测等。

2.射线检测射线检测是一种使用X射线或γ射线进行金属材料检测的技术。

它的特点是可以检测到金属材料内部的缺陷，如裂纹、气孔等，同时可以测量材料的厚度。

射线检测具有高灵敏度、全面性强、对多种材料适用等特点。

它主要应用于金属设备和管道的焊缝检测、金属成分分析等。

3.磁粉检测磁粉检测是一种使用磁场和磁性粉末进行金属材料检测的技术。

它的特点是可以检测到金属材料表面和近表面的裂纹和其他缺陷。

磁粉检测具有检测效率高、适用范围广、成本较低等特点。

它主要应用于金属设备和管道的焊缝检测、表面缺陷检测等。

4.涡流检测涡流检测是一种使用交变电磁场感应电流进行金属材料检测的技术。

它的特点是可以检测到金属材料表面和近表面的裂纹、疲劳和其他缺陷。

涡流检测具有高灵敏度、快速检测、非接触性等特点。

它主要应用于金属设备和管道的腐蚀检测、焊缝检测等。

5.可视检测可视检测是一种使用肉眼或光学仪器进行金属材料检测的技术。

它的特点是可以直接观察到金属材料的表面缺陷和变形。

可视检测具有简单易行、成本低、适用范围广等特点。

它主要应用于金属设备和管道的外观检测、渗漏检测等。

总结起来，火力发电厂金属监督常规无损检测的特点是可以非破坏性地检测金属材料内部和表面的缺陷，具有高灵敏度、高精度、快速检测等优点。

超声波检测

超声波检测1 概述超声波检测也叫超声检测，Ultrasonic Testing缩写UT，超声波探伤，是五种常规无损检测方法的一种。

无损检测是在不损坏工件或原材料工作状态的前提下，对被检验不见的表面和内部质量进行检查的一种检测手段，Nondestructive Testing（缩写NDT）。

机械振动在介质中的传播过程叫做波，人耳能够感受到频率高于20赫兹，低于20000赫兹的弹性波，所以在这个频率范围内的弹性波又叫声波。

频率小于20赫兹的弹性波又叫次声波，频率高于20000赫兹的弹性波叫做超声波。

次声波和超声波人耳都不能感受。

超声波的特点：1、超声波声束能集中在特定的方向上，在介质中沿直线传播，具有良好的指向性。

2、超声波在介质中传播过程中，会发生衰减和散射。

3、超声波在异种介质的界面上将产生反射、折射和波型转换。

利用这些特性，可以获得从缺陷界面反射回来的反射波，从而达到探测缺陷的目的。

4、超声波的能量比声波大得多。

5、超声波在固体中的传输损失很小，探测深度大，由于超声波在异质界面上会发生反射、折射等现象，尤其是不能通过气体固体界面。

如果金属中有气孔、裂纹、分层等缺陷（缺陷中有气体）或夹杂，超声波传播到金属与缺陷的界面处时，就会全部或部分反射。

反射回来的超声波被探头接收，通过仪器内部的电路处理，在仪器的荧光屏上就会显示出不同高度和有一定间距的波形。

可以根据波形的变化特征判断缺陷在工件重的深度、位置和形状。

超声波探伤优点是检测厚度大、灵敏度高、速度快、成本低、对人体无害，能对缺陷进行定位和定量。

超声波探伤对缺陷的显示不直观，探伤技术难度大，容易受到主客观因素影响，以及探伤结果不便于保存，超声波检测对工作表面要求平滑，要求富有经验的检验人员才能辨别缺陷种类、适合于厚度较大的零件检验，使超声波探伤也具有其局限性。

超声波探伤仪的种类繁多，但脉冲反射式超声波探伤仪应用最广。

一般在均匀材料中，缺陷的存在将造成材料不连续，这种不连续往往有造成声阻抗的不一致，由反射定理我们知道，超声波在两种不同声阻抗的介质的界面上会发生反射。

火力发电厂金属监督五大常规无损检测的特点及应用范围

火力发电厂金属监督五大常规无损检测的特点及应用范围一、射线检测射线检测是五大常规无损检测方法之一，简称RT。

1、射线检测原理射线检测是利用射线强大的穿透力以及使感光物质感光等特性进行对工件的质量状态的检验。

射线穿透有缺陷的工件时，工件各部分对射线的吸收率不同，这样能量不同的射线在照相底片上形成的图像黑度就会有所不同。

通过观察射线底片图像，对照检验标准就可知道被检工件质量是否符合要求。

图2.1.1 射线检测原理图由于射线在胶片上形成的只是潜影，故还需要对胶片进行暗室处理，使其显影，然后无损检测人员才能根据底片影像对其评定记录。

2、射线检测的特点射线检测的优点和局限性概况如下：（1）检测结果有直接记录——底片。

由于底片上记录的信息十分丰富,且可以长期保存，从而使射线检测成为各种无损检测方法中记录最真实、最直观、最全面、可追踪性最好的检测方法。

（2）可以获得缺陷的投影图像，缺陷定性定量准确。

各种无损检测方法中,射线检测对缺陷定性是最准的。

在定量方面,对体积型缺陷（气孔、夹渣类）的长度、宽度尺寸的确定也很准,其误差大致在零点几毫米。

但对面积型缺陷（如裂纹、未熔合类），如缺陷端部尺寸(高度和张口宽度)很小,则底片上影像尖端延伸可能辨别不清,此时定量数据会偏小。

（3）体积型缺陷检出率很高。

而面积型缺陷的检出率受到多种因素影响体积型缺陷是指气孔、夹渣类缺陷。

一般情况下,射线检测大致可以检出直径在试件厚度1%以上的体积型缺陷,但在薄试件中,受人眼分辨率的限制,可检出缺陷的最小尺寸大致在0.5mm左右。

面积型缺陷是指裂纹、未熔合类缺陷,其检出率的影响因素包括缺陷形态尺寸、透照厚度、透照角度、透照几何条件、源和胶片种类、像质计灵敏度等。

由于厚工件影像细节显示不清,所以一般来说厚试件中的裂纹检出率较低,但对薄试件,除非裂纹或未熔合的高度和张口宽度极小,否则只要照相角度适当,底片灵敏度符合要求,裂纹检出率还是足够高的。

常用无损检测方法和原理

常用无损检测方法和原理,常规5项无损检测技术有哪些来源：无损检测技术时间：2018-05-30 作者：无损检测招聘浏览量： 224常用五大常规无损检测技术：1、射线检测（Radiographic Testing）2、超声检测（Ultrasonic Testing）3、磁粉检测（Magnetic Particle Testing）4、渗透检测（Penetrant Testing）5、涡流检测（Eddy Current Testing）。

一：射线检测（RT）的原理和特点射线检测（Radiographic Testing），业内人士简称RT，是工业无损检测（Nondestructive Testing）的一个重要专业门类。

射线检测主要的应用是探测工件内部的宏观几何缺陷。

按照不同特征，可将射线检测分为多种不同的方法，例如：X射线层析照相（X-CT）、计算机射线照相技术（CR）、射线照相法，等等。

下图：第一行左起一：固定式磁粉探伤机；第一行左起二：射线检测室的防护屏蔽门。

第二行左起一：便携式X射线管；第二行左起二：A型显示的模拟式超声波探伤仪。

射线照相法，利用X射线管产生的X射线或放射性同位素产生的γ射线穿透工件，以胶片作为记录信息的器材的无损检测方法。

该方法是最基本、应用最广泛的的一种射线检测方法，也是射线检测专业培训的主要内容。

射线照相法的原理射线检测，本质上是利用电磁波或者电磁辐射（X射线和γ射线）的能量。

射线在穿透物体过程中会与物质发生相互作用，因吸收和散射使其强度减弱。

强度衰减程度取决于物质的衰减系数和射线在物质中穿透的厚度。

射线照相法的原理：如果被透照物体（工件）的局部存在缺陷，且构成缺陷的物质的衰减系数又不同于试件（例如在焊缝中，气孔缺陷里面的空气衰减系数远远低于钢的衰减系数），该局部区域的透过射线强度就会与周围产生差异。

把胶片放在适当位置使其在透过射线的作用下感光，经过暗室处理后得到底片。