超声波无损探伤ppt课件
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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
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》课件
用于检测平面或曲率较小的表面，常用于检测金属材料。
能够将声束聚焦成点、线或面，适用于不同检测需求。
直探头
斜探头
双晶探头
聚焦探头
定期清洁仪器表面，保持清洁干燥。
检查连接线是否松动或破损，及时更换损坏的部件。
定期校准仪器，确保检测结果的准确性。
根据使用情况，及时更换消耗品，如探头、电池等。
超声波探伤技术与方法
超声波探伤基于超声波在介质中传播的物理特性，通过发射超声波到被检测物体，接收反射回的声波，并分析声波的传播时间、振幅等信息，从而判断物体的内部结构和缺陷。
超声波探伤不会对被检测物体造成损伤，可以在不破坏物体的情况下进行检测。
超声波探伤可以检测出微小的缺陷和内部结构变化，具有很高的检测精度。
超声波探伤适用于各种材料和形状的物体，如金属、玻璃、陶瓷等。
03
总结词
基础、简单、直观
详细描述
A型超声波探伤技术是最基本的超声波探伤方法，通过显示波形反映回声情况，操作简单直观，广泛应用于金属材料的探伤。
二维成像、结构清晰
总结词
B型超声波探伤技术通过显示物体的二维图像，能够更清晰地反映物体的内部结构和缺陷，对于复杂形状和不规则物体的探伤具有优势。
详细描述
总结词
智能超声波探伤技术是未来发展的另一个重要趋势，通过人工智能和机器学习等技术提高检测效率和准确性。
详细描述
智能超声波探伤技术结合了人工智能、机器学习等先进技术，能够自动识别和分类缺陷，提高检测效率和准确性。这种技术通过大量的数据训练和学习，逐渐优化和改进检测算法，使得检测结果更加准确可靠。智能超声波探伤技术的应用范围广泛，可以为医疗、工业、航空航天等领域提供更加高效、准确的检测手段。
《超声波探伤》PPT课件
能够将声束聚焦成点、线或面，适用于不同检测需求。
直探头
斜探头
双晶探头
聚焦探头
定期清洁仪器表面，保持清洁干燥。
检查连接线是否松动或破损，及时更换损坏的部件。
定期校准仪器，确保检测结果的准确性。
根据使用情况，及时更换消耗品，如探头、电池等。
超声波探伤技术与方法
超声波探伤基于超声波在介质中传播的物理特性，通过发射超声波到被检测物体，接收反射回的声波，并分析声波的传播时间、振幅等信息，从而判断物体的内部结构和缺陷。
超声波探伤不会对被检测物体造成损伤，可以在不破坏物体的情况下进行检测。
超声波探伤可以检测出微小的缺陷和内部结构变化，具有很高的检测精度。
超声波探伤适用于各种材料和形状的物体，如金属、玻璃、陶瓷等。
03
总结词
基础、简单、直观
详细描述
A型超声波探伤技术是最基本的超声波探伤方法，通过显示波形反映回声情况，操作简单直观，广泛应用于金属材料的探伤。
二维成像、结构清晰
总结词
B型超声波探伤技术通过显示物体的二维图像，能够更清晰地反映物体的内部结构和缺陷，对于复杂形状和不规则物体的探伤具有优势。
详细描述
总结词
智能超声波探伤技术是未来发展的另一个重要趋势，通过人工智能和机器学习等技术提高检测效率和准确性。
详细描述
智能超声波探伤技术结合了人工智能、机器学习等先进技术，能够自动识别和分类缺陷，提高检测效率和准确性。这种技术通过大量的数据训练和学习，逐渐优化和改进检测算法，使得检测结果更加准确可靠。智能超声波探伤技术的应用范围广泛，可以为医疗、工业、航空航天等领域提供更加高效、准确的检测手段。
《超声波探伤》PPT课件
超声波无损检测原理及应用图文PPT课件
• 若工件中存在缺陷，则在检测图形中，底面回波前有表示缺陷的回波F
16
第16页/共31页
超声检测技术
• 2.多次底波法 • 当透入工件的超声波能量较大，而工件厚度较小时，超声波可在检测面与底面之间往复传播多
次，示波屏上出现多次底波B1、B2、B3、…。如果工件存在缺陷，则由于缺陷的反射以及散 射而增加了声能的损耗，底面回波次数减少，同时也打乱了各次底面回波高度依次衰减的规律， 并显示出缺陷回波，如图5—3所示。这种依据多次底面回波的变化，判断工件有无缺陷的方 法，称为多次底波法。
按入射声束方向分 按偶合方式分
探头
按晶片数量分
按声束形状分
按频带分
按使用环境分
10
第10页/共31页
超声检测设备
• 2.超声波探头 探头的结构：
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。
12
超声检测设备
• 4.耦合剂 作用：排除探头与工件表面的空气，使超声波能有效的传入工件，以便检测
减小探头与工件表面的摩擦，延长探头的使用寿命。
13
第13页/共31页
超声波无损检测原理及应用
1
超声检测的基本原理
2
超声检测设备
3
超声检测技术
4
超声检测的应用
14
5
超声检测的新近进展
第14页/共31页
assessment of an integrated matching layer for air-coupled ultrasonic
applications[J]. IEEE Transactions on Ultrasonic Ferroelectrics and
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超声检测技术
• 2.多次底波法 • 当透入工件的超声波能量较大，而工件厚度较小时，超声波可在检测面与底面之间往复传播多
次，示波屏上出现多次底波B1、B2、B3、…。如果工件存在缺陷，则由于缺陷的反射以及散 射而增加了声能的损耗，底面回波次数减少，同时也打乱了各次底面回波高度依次衰减的规律， 并显示出缺陷回波，如图5—3所示。这种依据多次底面回波的变化，判断工件有无缺陷的方 法，称为多次底波法。
按入射声束方向分 按偶合方式分
探头
按晶片数量分
按声束形状分
按频带分
按使用环境分
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超声检测设备
• 2.超声波探头 探头的结构：
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。
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超声检测设备
• 4.耦合剂 作用：排除探头与工件表面的空气，使超声波能有效的传入工件，以便检测
减小探头与工件表面的摩擦，延长探头的使用寿命。
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超声波无损检测原理及应用
1
超声检测的基本原理
2
超声检测设备
3
超声检测技术
4
超声检测的应用
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超声检测的新近进展
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assessment of an integrated matching layer for air-coupled ultrasonic
applications[J]. IEEE Transactions on Ultrasonic Ferroelectrics and
超声波探伤教学课件
国家标准
国家标准定义
国家标准是由国家权威机构（如国家质量监督检验检疫总局）发布， 对全国范围内通用的技术要求和规范。
主要内容
涉及超声波探伤的原理、设备要求、操作流程、结果解读等方面， 是制定其他标准的基础。
重要性
为行业提供统一的技术指导，确保探伤结果的准确性和可靠性。
行业标准
行业标准定义
行业标准是由相关行业协会或组织制定，适用于特定 行业的标准。
案例二：复合材料超声波探伤
01
总结词
复合材料超声波探伤是近年来 发展迅速的领域之一，主要检 测复合材料内部的缺陷和损伤 。
02
详细描述
复合材料超声波探伤通常采用 脉冲反射法和透射法，通过发 射超声波到复合材料中，当遇 到缺陷或损伤时，超声波会反 射回来或透射出去，从而检测 出缺陷或损伤的位置和大小。
耦合剂
耦合剂是用于在探头和被检测物 体之间传递超声波信号的介质， 其作用是减少声能损失和提高回
波信号的清晰度。
耦合剂的种类和特性应根据被检 测物体的材质、表面状态以及探
头的类型等因素进行选择。
在使用耦合剂时，应注意其清洁 度和保存方式，避免对探伤结果
产生不良影响。
03
超声波探伤技术
纵波探伤
总结词
利用超声波在介质中传播时遇到界面或缺陷 会发生反射和散射的原理，通过接收和分析 这些反射和散射信号来判断材料内部的缺陷 和异常。
超声波探伤应用
广泛应用于各种材料的检测，如金属、陶瓷 、玻璃、复合材料等，尤其在工业生产和质 量控制中具有重要的应用价值。
超声波探伤的原理
超声波的传播速度
01
在同一种介质中，超声波的传播速度是恒定的，不同介质中声
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）
超声波探伤法ppt
本 节 内 容
• • • • • •
超声波探伤的定义 超声波探伤的原理 超声波探伤常用波型及应用 超声波探伤的优缺点 探伤方法的分类 超声波探伤仪
一、超声波探伤的定义
超声波探伤是利用材料及其缺陷的声学 性能差异对超声波传播波形反射情况和穿透 时间的能量变化来检验材料内部缺陷的无损 检测方法。
二、超声波探伤的原理
超声波探伤是利用超声能透入金属或非 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，当超声波束自零件表面由 探头通至材料内部，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。
超声波检测原理图
三、超声波探伤的优缺点
4.超声波探伤仪的应用及应用前景
（1）超声波探伤仪是一种便携式工业无损探伤 仪器，可以疾速、方便、无伤害、正确地进行工件 外部多种缺陷（裂纹、蓬松、气孔、搀杂等）检测、 定位、评价和诊断。 （2）它可以用于试验室，也能够广泛地应用在 制造业、钢铁冶金业、金属加工业、化工业等需要 缺陷检测和质量控制的领域，还广泛应用于航空航 天、铁路交通、锅炉压力容器等领域的在役安全检 查与寿命评估。它是无损检测行业的必备设备。
五、探伤方法的分类
1.按原理分类可分为脉冲反射法、穿透法和共振法。 2.按波形分类，可分为纵波法、横波法、表面波法、 板波法、爬波法等。
3.按探头数目分类，可分为单探头法，双探头法，多 探头法。 4.按探头接触方式分类，可分为直接接触法，液浸法。
1.原理：超声波在被检测材料中传播时,材料的声学 特性和内部组织的变化对超声波的传播产生一定的 影响，通过对超声波受影响程度和状况的探测了解 材料性能和结构变化。 2.分类：按缺陷显示方式分类，超声波探伤仪分为 三种，A型，B型，C型。 3.作用： 超声波探伤仪的作用是产生电振荡并加于 换能器（探头）上，激励探头发射超声波，同时将 探头送回的电信号进行放大，通过一定方式显示出 来，从而得到被探工件内部有无缺陷及缺陷位置和 大小等信息。
• • • • • •
超声波探伤的定义 超声波探伤的原理 超声波探伤常用波型及应用 超声波探伤的优缺点 探伤方法的分类 超声波探伤仪
一、超声波探伤的定义
超声波探伤是利用材料及其缺陷的声学 性能差异对超声波传播波形反射情况和穿透 时间的能量变化来检验材料内部缺陷的无损 检测方法。
二、超声波探伤的原理
超声波探伤是利用超声能透入金属或非 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，当超声波束自零件表面由 探头通至材料内部，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。
超声波检测原理图
三、超声波探伤的优缺点
4.超声波探伤仪的应用及应用前景
（1）超声波探伤仪是一种便携式工业无损探伤 仪器，可以疾速、方便、无伤害、正确地进行工件 外部多种缺陷（裂纹、蓬松、气孔、搀杂等）检测、 定位、评价和诊断。 （2）它可以用于试验室，也能够广泛地应用在 制造业、钢铁冶金业、金属加工业、化工业等需要 缺陷检测和质量控制的领域，还广泛应用于航空航 天、铁路交通、锅炉压力容器等领域的在役安全检 查与寿命评估。它是无损检测行业的必备设备。
五、探伤方法的分类
1.按原理分类可分为脉冲反射法、穿透法和共振法。 2.按波形分类，可分为纵波法、横波法、表面波法、 板波法、爬波法等。
3.按探头数目分类，可分为单探头法，双探头法，多 探头法。 4.按探头接触方式分类，可分为直接接触法，液浸法。
1.原理：超声波在被检测材料中传播时,材料的声学 特性和内部组织的变化对超声波的传播产生一定的 影响，通过对超声波受影响程度和状况的探测了解 材料性能和结构变化。 2.分类：按缺陷显示方式分类，超声波探伤仪分为 三种，A型，B型，C型。 3.作用： 超声波探伤仪的作用是产生电振荡并加于 换能器（探头）上，激励探头发射超声波，同时将 探头送回的电信号进行放大，通过一定方式显示出 来，从而得到被探工件内部有无缺陷及缺陷位置和 大小等信息。
超声波探伤知识课件
超声波探伤原理
• 超声波探伤是依据
• 定向辐射超声波束在缺陷界面上产 生反射或使透过声能下降等原理， 通过测量回波信息和透过声波强度 变化来指示伤损的一种方法。
• （也就是反射法和穿透法伤原 理）
声波的分类 • 人们把能引起听觉的机械振动称为 声波，频率大致在20Hz～20kHz（即
20 000Hz，1kHz＝1000Hz）。
无损检测 （NDT）
• 无损检测（Non-destructive Testing，简称NDT） • 是一门综合性的应用科学技术，它 是在不改变或不影响被检对象使用 性能的前提下，借助于物理手段， 对材料或构件进行宏观与微观缺陷 检测，几何特性度量，化学成分、
射线探伤（RT）
• 基本原理：射线在穿过物质的过程中，会 受到物质的散射和吸收作用，依物体材料、 缺陷和穿透距离的不同，射线强度将产生 不同程度的衰减，这样，当把强度均匀的 射线照射到物体的一侧，使透过的射线在 物体另一侧的胶片上感光，把胶片显影后， 得到与材料内部结构和缺陷相对应的黑度 不同的图像，即射线底片。通过对图像的 观察分析，最终确定物体缺陷的种类、大
质点受到的是交变剪切应力的作用，故亦 称切变波。 液体和气体不能够承受剪切应力，故无横 波传播。
超声波的波型
（ 3 ）表面波 （ Surface Wave ） ： 是指超声
波沿介质表面传递，而传声介质的质点沿 椭 圆 形 轨 迹 振 动 的 瑞 利 波 （ Rayleigh Wave ，简称 R 波 ），瑞利波在介质上的有 效透入深度只有一个波长的范围，因此只 能用于检查介质表面的缺陷，不能像纵波 与横波那样深入介质内部传播，从而可以 检查介质内部的缺陷。
• 频率低于20Hz的机械波称为次声波 • 频率高于20kHz的机械波称为超声 波
超声波检测之超声波探伤技术(无损检测课件)
➢ 超声波探头是用来产生与接收超声波的器件。探头中的关 键部件是换能器，最常用的是压电换能器，又称为压电晶 片。
➢ 压电换能器将电脉冲转换为超声脉冲，再将超声脉冲转换 为电脉冲，实现电能和声能的相互转换。
➢
机械变形
电压（交变）
8.2 探头
探头的类型 ➢ 接触式纵波直探头（主要参数频率和晶片尺寸）
第3节 超声波检测方法
8.1 超声检测仪
检测方法的分类 超声波探伤有多种分类方法： （1）按原理分类。脉冲反射法、穿透法和共振法三种。
目前用得最多的是脉冲反射法。 （2）按显示方式分类。按超声波探伤图形的显示方式分：
有A型显示、B型显示、C型显示等。目前用得最多的是A 型显示探伤法。
8.1 超声检测仪
种类的变化——探头与检测仪间阻抗情况改变——影响灵 敏度，不能随意更换。 ➢ 探头与工件间的声耦合需采用耦合剂，目的是以液体置于 探头与工件之间代替空气间隙，增大声能的透过率，使声 能更好地传入工件。 ➢ 接触法中常用耦合剂有机油、甘油、水玻璃等。
8.3 试块
试块的用途： 用试块作为调节仪器、定量缺陷的参考依据，是超声探伤 的一个特点。超声探伤的试块上有各种已知的特征，例如 特定的尺寸、规定形状和尺寸的人工缺陷，如平底孔、横 通孔、凹槽等。
通过观察F的高度可对缺陷的大小进行评估，通过观察回 波F距发射脉冲的距离，可得到缺陷的埋藏深度。
8.1 超声检测仪
➢ 2.穿透法 穿透法是依据脉冲波或连续波穿透试件之后的能量变化来 判断缺陷情况的一种方法。穿透法常采用两个探头，一收 一发，分别放置在试件的两侧进行探测。这种方法无法得 知缺陷深度的信息，对于缺陷尺寸的判断也是十分粗略的。
➢ 接触法 • 将探头与试件表面直接接触进行检测的方法，在二者间涂
超声波无损探伤52页PPT
33、如果惧怕前面跌宕的山岩，生命 就永远 只能是 死水一 潭。 34、当你眼泪忍不住要流出来的时候 ，睁大 眼睛， 千万别 眨眼!你会看到 世界由 清晰变 模糊的 全过程 ，心会 在你泪 水落下 的那一 刻变得 清澈明 晰。盐 。注定 要融化 的，也 许是用 眼泪的 方式。
35、不要以为自己成功一次就可以了 ，也不 要以为 过去的 光荣可 以被永 远肯定 。
44、卓越的人一大优点是：在不利与艰 难的遭遇里百折不饶。——贝多芬
45、自己的饭量自己知道。——苏联
Байду номын сангаас
41、学问是异常珍贵的东西，从任何源泉吸 收都不可耻。——阿卜·日·法拉兹
42、只有在人群中间，才能认识自 己。——德国
43、重复别人所说的话，只需要教育； 而要挑战别人所说的话，则需要头脑。—— 玛丽·佩蒂博恩·普尔
超声波无损探伤
31、别人笑我太疯癫，我笑他人看不 穿。(名 言网) 32、我不想听失意者的哭泣，抱怨者 的牢骚 ，这是 羊群中 的瘟疫 ，我不 能被它 传染。 我要尽 量避免 绝望， 辛勤耕 耘，忍 受苦楚 。我一 试再试 ，争取 每天的 成功， 避免以 失败收 常在别 人停滞 不前时 ，我继 续拼搏 。
35、不要以为自己成功一次就可以了 ，也不 要以为 过去的 光荣可 以被永 远肯定 。
44、卓越的人一大优点是：在不利与艰 难的遭遇里百折不饶。——贝多芬
45、自己的饭量自己知道。——苏联
Байду номын сангаас
41、学问是异常珍贵的东西，从任何源泉吸 收都不可耻。——阿卜·日·法拉兹
42、只有在人群中间，才能认识自 己。——德国
43、重复别人所说的话，只需要教育； 而要挑战别人所说的话，则需要头脑。—— 玛丽·佩蒂博恩·普尔
超声波无损探伤
31、别人笑我太疯癫，我笑他人看不 穿。(名 言网) 32、我不想听失意者的哭泣，抱怨者 的牢骚 ，这是 羊群中 的瘟疫 ，我不 能被它 传染。 我要尽 量避免 绝望， 辛勤耕 耘，忍 受苦楚 。我一 试再试 ，争取 每天的 成功， 避免以 失败收 常在别 人停滞 不前时 ，我继 续拼搏 。
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2、斜探头
利用透声斜楔块使声束倾斜于工件表面射入工 件的探头称为斜探头。 用于发射和接收横波。 组成：
– 探头蕊(压电元件和吸收块组成，与直探头相似) – 斜楔块 – 壳体
斜楔块
斜楔块由有机玻璃制成，它与工件组成固定倾斜的异 质界面，使压电元件发射的超声波通过波形转换，使 在工件中传播的只有折射横波。 斜楔块的角度不同就使得入射工件的超声波的角度不 同，因而可以探测不同厚度的工件。 通常斜探头是以横波在钢中的折射角标称：γ=400 、 450 、 500 、 600 、 700 ； 或 以 折 射 角 的 正 切 值 标 称 ： k=tgγ=1.0、1.5、2.0、2.5、3.0。
焊缝探伤中广泛使用的是A型显示脉冲反射式单通道 超声波探伤仪。
试块
试块是按一定用途设计制作的具有简单形状人 工反射体的试件。 它是探伤标准的一个组成部分，是判定探伤对 象的重要尺度。 超声波探伤的灵敏度通过试块来确定。 试块分为标准试块和对比试块。
2．介质吸收引起的衰减
–
3．声束扩散引起的衰减
–
第二节 超声波探伤设备简介
一、探头 二、超声波探伤仪 三、试块
一、探头
1、直探头 2、斜探头 3、探头的主要参数与型号
1、直探头
声束垂直于被检工件表面入射的探头称 为直探头。 直探头用于发射和接收纵波。 组成：
– 压电元件：产生和接收超声波 – 吸收块：吸收杂波 – 保护膜：保护元件不受磨损 – 壳体：安装上述元件
束射性
– 声源发出的超声波能集中在一定区域内定向辐射。
2、超声波能在弹性介质中传播， 不能在真空中传播
超声波也有不同的波形，并且各类型波的传播介质、 传播速度和本身具有的特点也不完全相同。(表3-1、 表3-2) 超声波在同一介质中传播时，纵波速度最快，横波次 之，表面波最慢。 对同一频率在同一介质中传播的超声波纵波波长最长， 横波次之，表面波最短。 由于探测缺陷的分辨力（超声波分辨相邻缺陷的能力） 与波长有关，波长越短分辨力越高，因此表面波的分 辨力最高，横波次之，纵波最低。
表3—1
波 形
各类型超声波的主要特点
定 义
传播介质
应用范围
纵波 质点振动方向与波的传 固 体 、 液 钢板、锻件、 体、气体 焊缝 (L) 播方向相同
横波 质点振动方向与波的传 (S) 播方向垂直 表 面 质点仅在固体表面作椭 波 (R) 圆形运动 固体 焊缝、钢管
钢板、钢管、 固体表面 锻件表面
表3—2
材料种类
铝 铸铁
常见固体材料的声速
密度(g/cm3) 2.7
7.3
纵波CL(m/s) 6260
5600
横波CS(m/s) 3080
3200
钢
铜 有机玻璃 陶瓷 机油 水(20℃) 空气
7.8
8.9 1.18 2.4 0.92 1.0 0.0012
5950
4700 2730 5600 1400 1500 340
当f＜20Hz时，叫做次声波； 当f为20Hz～20kHz时，叫做声波； 当f＞20kHz时，叫做超声波。
注：声波是人耳可以听得见的，而次声波和超声波则 是人耳听不见也感觉不到的 。
一、超声波的产生与接收
目前金属探伤中最常用的产生超声波的方法 是压电法。 超声波的产生与接收是利用超声波探头中压 电晶片的压电效应来实现的。 探伤使用的超声波频率一般为0.5～10Mz， 其中以2～5Mz最为常用。
一、超声波的产生与接收
压电法是利用压电晶体（水晶、钛酸钡、锆钛 酸铅和硫酸锂）来产生超声波。 用压电晶体切出的晶片称为压电晶片。 压电晶片具有压电效应，即晶片受拉应力或压 应力作用而变形时，会在晶片表面出现电荷； 反之，在电荷或电场作用下，晶片会发生变形， 前者称为正压电效应；后者称为逆压电效应。 超声波是由压电晶片的逆压电效应产生的。
圆晶片直径(mm) 钛酸钡陶瓷晶片
基本频率2.5Mz
二、超声波探伤仪
分类：
– –
–
按超声波的连续性分类：脉冲波、连续波和调频波三种。 按缺陷显示方式分类：探伤仪分为A型显示（缺陷波幅显 示）、B型显示（缺陷侧视图象显示）、C型显示（缺陷俯视 图象显示）和3D型显示（ 缺陷三维图象显示） 三种。 按超声波的通道数目：按超声波的通道数目又可将其分为单 通道和多通道两种。
超声波无损探伤
超声波探伤
第一节 第二节 第三节 第四节 超声波的产生、性质及衰减 超声波探伤设备简介 超声波探伤原理及其应用 直接接触法超声波探伤
第一节 超声波的产生、性质及衰减
声波及其分类
– 声波是一种机械波，它的频率（通常用字母 f 表示）
范围很宽，按照人的听力极限，将声波划分为三种： 即次声波、声波和超声波。其中：
3、探头的主要参数与型号
1）探头K值
– K值大小决定声束入射工件的方向和在工件中的传
播途径，可以依据该值进行缺陷的定位计算，因此 探头使用磨损后应重新测量K值。
2）前沿长度
– 声束入射点至探头前端面的距离称为前沿长度。
3、探头的主要参数与型号
2.5 B 20 Z
直探头
5 P 6x6 K 3 斜探头k=3 以K值表示的斜探头 方形晶片尺寸 锆钛酸铅陶瓷晶片 基本频率5.0Mz
3230
2260 1460 3500 — — —
3、异质界面上的 透射、反射、折射和波形转换
垂直入射：透射、反射和绕射 倾斜入射：反射、折射和波形转换
4、具有可穿透物质 和在物质中有衰减的特性
1．散射引起的衰减
–
超声波在传播过程中，遇到不均匀的和各向异性的金属晶粒时 则会在界面上发生散乱反射、折射和波形转换，从而消耗超声 波的能量，这种衰减称为散射衰减。 由于质点之间的相对运动和相互摩擦使部分声能转换为热能， 通过热传导引起衰减，这种衰减称为介质吸收引起的衰减。 超声波在传播过程中会发生扩散，且随传播距离的增加，扩散 程度也将会增大。声束扩散导致声束的截面增大，从而使单位 面积上的声能减小。这种形式引起的超声波能量衰减称为扩散 衰减。
二、超声波的性质
1、超声波具有良好的指向性 2、超声波能在弹性介质中传播，不能在真空中 传播 3、异质界面上的透射、反射、折射和波形转换 4、具有可穿透物质和在物质中有衰减的特性
1、超声波具有良好的指向性
直线性
– 在弹性介质中能象光波一样沿直线传播，并符合几
何光学规律。 – 超声波在固定的介质中传播速度是常数