超声波检测专业知识讲座培训课件
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超声波检测专题知识讲座培训课件
X
联合双探头 （分割探头）
FG
水浸探头
SJ
瑞利波（表面 波）探头
可变角探头
超声波检测专题知识讲座
BM
KB
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超声波探头
▪ 探头与仪器的连接
▪ 为了消除外来电波对探头的激励脉冲及回波脉冲 产生影响，探头须用同轴高频电缆。注意事项如 下：
▪ 对于用石英、硫酸锂等压电晶片所制成的探头，不能 任意配用非规定的（长度、种类）电缆。
超声波检测专题知识讲座
10
超声波检测仪
A型显示超声仪
超声波检测专题知识讲座
11
CTS-22
仪器抗干扰能力强、分辨率高、操作简单
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12
CTS-9002
入门级数字探伤 仪，性能价格比 高、操作简单、 低温性能优越， 适合大多数无损 检测场合使用。
超声波检测专题知识讲座
13
CTS-9003
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26
超声波检测仪
发射部分 接收部分 时间轴部分
A超声仪基 本组成
示波管 电源部分 辅助电路
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27
超声波检测仪
发射部分
发射部分能产生约500V以上的高压电脉冲，这个电脉冲加到 （探头的）压电晶片上（使晶片产生振荡，其振荡频率超过 20KHz）能使晶片发出超声波。
• 横波斜探头主要用于探测与探测面成一定角度的平面型及立 方体型缺陷，应用广泛。
▪ 接触式聚焦探头：
• 接触式聚焦探头可分为三类：透镜式、反射式和曲面晶片式。
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37
超声波探头
探
基本频率： 用阿拉伯数字表示，单位为MHz
头
超声检查专题知识讲座培训课件
前后径不大于3.5cm胆总管内径不大于 8cm。 胰腺 蝌蚪形、哑铃形、腊肠形。 头、体、尾厚分别小于2.5cm、2cm、2cm
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28
超声检查专题知识讲座
29
超声检查专题知识讲座
30
常见病声像图
• 急性胆囊炎:典型：胆大,壁厚,透声差,常 伴结石。
• 胆囊结石：典型：强光团，声影，能移 动。
肝正常声像图：轮廓清晰，包膜光滑，光点均 匀，弱回声，上界第5～6肋间，斜径不超过 140厘米。管道结构清晰。
脾正常声像图：轮廓清，包膜光滑，弱光点， 均匀分布。厚＜4厘米，上下径＜10～11厘米。
肝硬化、肝脓肿、肝囊肿、肝癌等
超声检查专题知识讲座
20
超声检查专题知识讲座
21
常见病声像图
肝硬化：缩小、表面不平、光点增粗不均 匀，门脉高压等表现，胆囊壁增厚
46
超声检查专题知识讲座
47
超声检查专题知识讲座
48
五、泌尿系统超声诊断
• 正常泌尿系统声像图 肾，膀胱，前列腺
• 常见病声像图 肾结石，肾积水，肾囊肿，肾肿瘤，膀 胱结石，膀胱肿瘤，前列腺增生，前列 腺癌
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50
超声检查专题知识讲座
51
超声检查专题知识讲座
52
超声检查专题知识讲座
如果物体的直径与超声波的波长相接 近，超声波将绕过物体而向前传播，即 为绕射
超声检查专题知识讲座
8
（4）．吸收和衰减 由于介质的导热性、粘滞性、内摩擦，
声能被吸收，随着传播距离的增加，声 能被衰减。
超声波的频率越高，粘滞度越大，传 播的距离越长，衰减程度越大
超声检查专题知识讲座
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28
超声检查专题知识讲座
29
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常见病声像图
• 急性胆囊炎:典型：胆大,壁厚,透声差,常 伴结石。
• 胆囊结石：典型：强光团，声影，能移 动。
肝正常声像图：轮廓清晰，包膜光滑，光点均 匀，弱回声，上界第5～6肋间，斜径不超过 140厘米。管道结构清晰。
脾正常声像图：轮廓清，包膜光滑，弱光点， 均匀分布。厚＜4厘米，上下径＜10～11厘米。
肝硬化、肝脓肿、肝囊肿、肝癌等
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20
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21
常见病声像图
肝硬化：缩小、表面不平、光点增粗不均 匀，门脉高压等表现，胆囊壁增厚
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超声检查专题知识讲座
47
超声检查专题知识讲座
48
五、泌尿系统超声诊断
• 正常泌尿系统声像图 肾，膀胱，前列腺
• 常见病声像图 肾结石，肾积水，肾囊肿，肾肿瘤，膀 胱结石，膀胱肿瘤，前列腺增生，前列 腺癌
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超声检查专题知识讲座
如果物体的直径与超声波的波长相接 近，超声波将绕过物体而向前传播，即 为绕射
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8
（4）．吸收和衰减 由于介质的导热性、粘滞性、内摩擦，
声能被吸收，随着传播距离的增加，声 能被衰减。
超声波的频率越高，粘滞度越大，传 播的距离越长，衰减程度越大
超声检查专题知识讲座
超声波检测-第4章讲义ppt课件.ppt
2024/10/10
数字超声在友联
13
在 日 常 生 活 中，随 处都可 以看到 浪费粮 食的现 象。也 许你并 未意识 到自己 在浪费 ，也许 你认为 浪费这 一点点 算不了 什么
模拟仪主要组成部分的作用
➢ 扫描电路P88： ➢ 组成：扫描闸门发生器、锯齿波发生器、锯齿波
放大器 ➢ 扫描电路又称时基电路，用来产生锯齿波电压，
模拟仪主要组成部分的作用
➢接收电路
由于接收的电信号非常微弱，通常只有数百微 伏到数伏，而示波管全调制所需电压要几百伏， 所以接收电路必须具有约105的放大能力。
接收电路的性能对探伤仪性能影响极大，它直 接影响到探伤仪的垂直线性、动态范围伤灵敏 度、分辨力等重要技术指标。一般把放大器的 电压放大倍数用分贝来表示。
加在示波管水平偏转板上，使示波管荧光屏上的 光点沿水平方向作等速移动，产生一条水平扫描 时基线。 ➢ 探伤仪面板上的深度粗调、微调、扫描延迟旋钮 都是扫描电路的控制旋钮。探伤时，应根据被探 工件的探测深度范围选择适当的深度档级．并配 合微调旋钮调整，使刻度板水平轴上每一格代表 一定的距离。
2024/10/10
➢ 随着新的计算机技术的应用，还将时间轴上的不 同深度的信号幅值全部采集下来，用亮度（颜色） 显示信号幅度。
2024/10/10
数字超声在友联
8
在 日 常 生 活 中，随 处都可 以看到 浪费粮 食的现 象。也 许你并 未意识 到自己 在浪费 ，也许 你认为 浪费这 一点点 算不了 什么
C型显示
➢ 一种图像显示，横坐标和纵坐标都代表探头的扫 查轨迹（探头在工件表面的位置），用亮度（颜 色）来表面信号幅度。可以显示工件内部缺陷平 面图像，但不能显示缺陷的深度。（图4-5）
超声波检测基本知识ppt课件
第九章、超声检测
一、超声波的性质 1、声波 次声波 超声波 声波、次声波、超声波都是机械波，有声速、频率、波长、声 压、声强等参数，在界面也会发生反射 、折射 。 我们能够听到声音是因为声波传 到了我们的耳内，声波的频 率在20HZ～20000HZ，频率低于或超过上述范围时人们无 法听到声音，频率低于20HZ的声波称为次声波，频率超过 20000HZ的声波称为超声波。
射角为第一临界角α I。
这时在第二介质中已没有纵波， 只有横波。焊缝探伤用的横波就 是，经过界面波型转换得到的。 （3）第二临界角 当纵波入射角继续增大时，在第 二介质中的横波折射角也增大， 当βS达90度时，第二介质中没有 超声波，超声波都在表面，为表 面波。
介质1 介质2
介质1 介质2
α βS
α
一、超声波的性质
3、超声波的波型与声速
（1）纵波（L）
材料
质点的振动方向与波的传播方向
相平行 。纵波在固、液、气三种介
钢
质中均能传播。
（2）横波（S）
水
质点的振动方向与传播方向相垂直 ， 有机玻
质点受到的是交变剪切应力的作用， 璃
故亦称切变波。液体和气体不能够承 铝
受剪切应力，故无横波传播。 铜
（3）表面波，在固体表面传播。
认识到了贫困户贫困的根本原因，才 能开始 对症下 药，然 后药到 病除。 近年来 国家对 扶贫工 作高度 重视， 已经展 开了“ 精准扶 贫”项 目
三、超声波探伤原理
把1-5兆赫（1－5MHZ）高频超声波入射到被检物中，如遇到缺陷（界面） 则一部分入射超声波被反射，并利用探头接收反射信号的性能，可不损坏 工件检出缺陷大小（尺寸）和位置，这种方法叫UT检测。 超声波检测能发现最小缺陷尺寸a≥λ/2，当a＜λ/2时，超声波会产生绕 射，超声波在介质中的 反射率：空气是100%，夹渣为46%，水为88%。
一、超声波的性质 1、声波 次声波 超声波 声波、次声波、超声波都是机械波，有声速、频率、波长、声 压、声强等参数，在界面也会发生反射 、折射 。 我们能够听到声音是因为声波传 到了我们的耳内，声波的频 率在20HZ～20000HZ，频率低于或超过上述范围时人们无 法听到声音，频率低于20HZ的声波称为次声波，频率超过 20000HZ的声波称为超声波。
射角为第一临界角α I。
这时在第二介质中已没有纵波， 只有横波。焊缝探伤用的横波就 是，经过界面波型转换得到的。 （3）第二临界角 当纵波入射角继续增大时，在第 二介质中的横波折射角也增大， 当βS达90度时，第二介质中没有 超声波，超声波都在表面，为表 面波。
介质1 介质2
介质1 介质2
α βS
α
一、超声波的性质
3、超声波的波型与声速
（1）纵波（L）
材料
质点的振动方向与波的传播方向
相平行 。纵波在固、液、气三种介
钢
质中均能传播。
（2）横波（S）
水
质点的振动方向与传播方向相垂直 ， 有机玻
质点受到的是交变剪切应力的作用， 璃
故亦称切变波。液体和气体不能够承 铝
受剪切应力，故无横波传播。 铜
（3）表面波，在固体表面传播。
认识到了贫困户贫困的根本原因，才 能开始 对症下 药，然 后药到 病除。 近年来 国家对 扶贫工 作高度 重视， 已经展 开了“ 精准扶 贫”项 目
三、超声波探伤原理
把1-5兆赫（1－5MHZ）高频超声波入射到被检物中，如遇到缺陷（界面） 则一部分入射超声波被反射，并利用探头接收反射信号的性能，可不损坏 工件检出缺陷大小（尺寸）和位置，这种方法叫UT检测。 超声波检测能发现最小缺陷尺寸a≥λ/2，当a＜λ/2时，超声波会产生绕 射，超声波在介质中的 反射率：空气是100%，夹渣为46%，水为88%。
超声波检测技术教学课件PPT
• 现实中常常利用声响来检测物体的的好坏，这种 方法早已被人们采用。如，用手拍西瓜，听是否 熟了；敲瓷碗，听是否裂了。声音反映物体内部 某些性质。
2021/5/16
4
• 真正促使人类研究利用超声波进行探测的事件是 泰坦尼克号沉没事件。瑞查得森用在空气和水下 传播的声音回声进行探测定位查找泰坦尼克号。2021/5/16来自201）超声波检测仪分类
(1)按超声波的连续性分
① 脉冲波检测仪 ② 连续波检测仪 ③ 调频波检测仪
2021/5/16
21
(2)按缺陷显示的方式分
可将超声波检测仪分为A型、B型和C型等三种 类型。
（b）A型 （c）B型 （d）C型
2021/5/16
22
2) A型显示检测仪
（1）A型显示检测仪组成 • A型显示检测仪是目前使用最广泛的检测仪。 • A型显示检测仪主要由同步电路、时基电路、发射
• 适用于探测晶片正下方与声 束方向垂直的缺陷。 • 检测灵敏度高； • 探测深度较大,适用范围广； • 直探头用来发射和接收纵波；
2021/5/16
37
（2）斜探头
• 适合探测探头斜下方不同角度方向的缺陷；如焊 缝中的未焊透、夹渣、未溶合等缺陷。
• 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。 • 斜探头是通过波形转换来实现横波探伤的。
2021/5/16
2
• 超声波检测一般是指使超声波与工件相互作用， 就反射、衍射、透射和散射的波进行研究，对 工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估的技术。
2021/5/16
3
• 在特种设备行业中，超声波检测通常指宏观缺陷 检测和材料厚度测量。
2021/5/16
4
• 真正促使人类研究利用超声波进行探测的事件是 泰坦尼克号沉没事件。瑞查得森用在空气和水下 传播的声音回声进行探测定位查找泰坦尼克号。2021/5/16来自201）超声波检测仪分类
(1)按超声波的连续性分
① 脉冲波检测仪 ② 连续波检测仪 ③ 调频波检测仪
2021/5/16
21
(2)按缺陷显示的方式分
可将超声波检测仪分为A型、B型和C型等三种 类型。
（b）A型 （c）B型 （d）C型
2021/5/16
22
2) A型显示检测仪
（1）A型显示检测仪组成 • A型显示检测仪是目前使用最广泛的检测仪。 • A型显示检测仪主要由同步电路、时基电路、发射
• 适用于探测晶片正下方与声 束方向垂直的缺陷。 • 检测灵敏度高； • 探测深度较大,适用范围广； • 直探头用来发射和接收纵波；
2021/5/16
37
（2）斜探头
• 适合探测探头斜下方不同角度方向的缺陷；如焊 缝中的未焊透、夹渣、未溶合等缺陷。
• 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。 • 斜探头是通过波形转换来实现横波探伤的。
2021/5/16
2
• 超声波检测一般是指使超声波与工件相互作用， 就反射、衍射、透射和散射的波进行研究，对 工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估的技术。
2021/5/16
3
• 在特种设备行业中，超声波检测通常指宏观缺陷 检测和材料厚度测量。
《无损检测》超声波课件
环境控制
保持检测环境的清洁和干 燥，避免灰尘、潮湿等因 素对设备的影响。
04 超声波检测技术在实际应 用中的案例分析
金属材料的超声波检测
总结词
高效、准确、无损
详细描述
超声波检测技术广泛应用于金属材料的检测，如钢、铝、铜等。通过高频声波 的反射和传播特性，可以快速准确地检测出金属材料内部的缺陷、夹杂物和晶 界结构，为产品质量控制和安全性评估提供有力支持。
感谢您的观看
超声波的接收与处理
超声波的接收
通过超声探头将超声波转换为电信号，便于后续的信号处理 。
信号处理技术
对接收到的电信号进行放大、滤波、检波等处理，提取出有 用的信息。
超声波检测的信号处理技术
信号预处理
对原始信号进行去噪、增益调 整等处理，以提高信号质量。
信号特征提取
提取出反映被测物体特性的信 号特征，如幅度、频率、相位 等。
超声波检测技术的挑战与机遇
技术创新
不断推动超声波检测技术的理论研究和应用创新， 提高检测精度和可靠性，拓展应用领域。
人才培养
加强超声波检测技术的人才培养和队伍建设，提 高技术人员的专业素质和技术水平。
市场拓展
加强市场推广和宣传，提高超声波检测技术的社 会认知度和市场占有率，促进产业发展。
THANKS FOR WATCHING
件等。
表面波探头
适用于检测材料表面和 近表面的细微缺陷，如
玻璃、陶瓷等。
兰姆波探头
适用于检测复合材料、 胶接结构等特殊材料的
缺陷。
超声波检测仪器的性能指标
频率
超声波的频率决定了检测的分辨率和 穿透能力，应根据不同的检测需求选 择合适的频率。
动态范围
无损检测学会二级超声波检测培训ppt课件
– 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.
– 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）
– 周期和频率互为倒数关系，即 T＝1/f – 谐振（简谐振动） 最简单最基本的直线振动称为谐振.
2021精选ppt
13
• 2.3、超声波检测原理
超声波检测主要是基于超声波在工件中的传播特性， 如在遇到声阻抗不同的两种介质的界面时会发生反射， 声波通过材料时能量会损失等，以脉冲反射法为例， 其原理如下：
1）超声波探伤仪（声源）产生高频电磁振荡信号 （脉冲波）；
2）高频电磁振荡信号加到超声波探头上，产生超声 波；
部缺陷。
2021精选ppt
28
第二章 超声波检测的物理基础
2021精选ppt
29
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
2021精选ppt
30
§1 振动与波动
• §1－1振动
北京七星
2021精选ppt
11
• 2、超声波检测的基础知识
• 2.1次声波、声波、超声波
次声波、声波、超声波都是在弹性介质中传播的机械 波，同一波型在同一介质中传播的速度相同，它们的区 别在于频率不同。
次声波：f < 20Hz 声波：能引起人们听觉的机械波
20Hz < f < 20kHz 超声波： f > 20kHz 超声波和次声波，人是听不到的。
– 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）
– 周期和频率互为倒数关系，即 T＝1/f – 谐振（简谐振动） 最简单最基本的直线振动称为谐振.
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• 2.3、超声波检测原理
超声波检测主要是基于超声波在工件中的传播特性， 如在遇到声阻抗不同的两种介质的界面时会发生反射， 声波通过材料时能量会损失等，以脉冲反射法为例， 其原理如下：
1）超声波探伤仪（声源）产生高频电磁振荡信号 （脉冲波）；
2）高频电磁振荡信号加到超声波探头上，产生超声 波；
部缺陷。
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28
第二章 超声波检测的物理基础
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29
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
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§1 振动与波动
• §1－1振动
北京七星
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• 2、超声波检测的基础知识
• 2.1次声波、声波、超声波
次声波、声波、超声波都是在弹性介质中传播的机械 波，同一波型在同一介质中传播的速度相同，它们的区 别在于频率不同。
次声波：f < 20Hz 声波：能引起人们听觉的机械波
20Hz < f < 20kHz 超声波： f > 20kHz 超声波和次声波，人是听不到的。
超声波检测专业知识PPT课件
8
2.1.2谐振动
定义：物体在 受到跟位移大 小成正比，而 方向总是指向 平衡位置的回 复力作用下的 振动，叫做 谐 振动。
特点：1、回复力与位移成正比而方向相反，总是指向平衡位置。
2、是一种理想化的运动，振动过程中无阻力，所以振动系统机械能守恒。 3、谐振动的振幅、频率和周期保持不变，其频率为振动系统的固有频率， 是最简单、最基本的一种振动，任何复杂的振动都可视为多个谐振动的合成
超声检测通用技术
1
第一部分
整体概述
THE FIRST PART OF THE OVERALL OVERVIEW, PLEASE SUMMARIZE THE CONTENT
2
1. 超声检测的定义和作用
• 指使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。 在特种设备行业，通常指宏观缺陷检测和 材料厚度测量。
在起振后受到晶片背面吸收块的阻尼作用，因此又是阻
尼振动
11
机械波的产生与传播
弹性介质模型
图2.3
12
2.1.4 机械波的产生与传播
• 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。
• 机械波的产生与传播过程
如图2.3所示的固体弹性模型。质点间以弹性力联系在一起的介质称为弹性 介质。（固体、液体、气体）
• 超声探头 晶片后粘贴阻尼块
阻尼振动
10
受迫振动
• 受迫振动：物体受到周期性变化的外力作用时产生的振动。 如缝纫机上缝针的振动，汽缸中活塞的振动和扬声器中纸 膜的振动等。
• 受迫振动刚开始时情况很复杂，经过一段时间后达到稳定 状态，变为周期性的谐振动。其振动频率与策动力频率相 同，振幅保持不变。
2.1.2谐振动
定义：物体在 受到跟位移大 小成正比，而 方向总是指向 平衡位置的回 复力作用下的 振动，叫做 谐 振动。
特点：1、回复力与位移成正比而方向相反，总是指向平衡位置。
2、是一种理想化的运动，振动过程中无阻力，所以振动系统机械能守恒。 3、谐振动的振幅、频率和周期保持不变，其频率为振动系统的固有频率， 是最简单、最基本的一种振动，任何复杂的振动都可视为多个谐振动的合成
超声检测通用技术
1
第一部分
整体概述
THE FIRST PART OF THE OVERALL OVERVIEW, PLEASE SUMMARIZE THE CONTENT
2
1. 超声检测的定义和作用
• 指使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。 在特种设备行业，通常指宏观缺陷检测和 材料厚度测量。
在起振后受到晶片背面吸收块的阻尼作用，因此又是阻
尼振动
11
机械波的产生与传播
弹性介质模型
图2.3
12
2.1.4 机械波的产生与传播
• 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。
• 机械波的产生与传播过程
如图2.3所示的固体弹性模型。质点间以弹性力联系在一起的介质称为弹性 介质。（固体、液体、气体）
• 超声探头 晶片后粘贴阻尼块
阻尼振动
10
受迫振动
• 受迫振动：物体受到周期性变化的外力作用时产生的振动。 如缝纫机上缝针的振动，汽缸中活塞的振动和扬声器中纸 膜的振动等。
• 受迫振动刚开始时情况很复杂，经过一段时间后达到稳定 状态，变为周期性的谐振动。其振动频率与策动力频率相 同，振幅保持不变。
超声基础培训2PPT课件
医学诊断中应用超声波的优点 包括无创、无痛、无辐射等， 同时能够实时监测病变的发展 情况，为治疗提供指导。
工业检测
工业检测是利用超声波对材 料和产品进行检测和评估的
过程。
1
在工业生产中，超声波检测 可用于检测材料内部缺陷、 测量材料厚度、评估材料性
能等。
常见的工业检测应用包括金 属材料检测、复合材料检测 、陶瓷材料检测等，这些应 用涉及到各种行业和领域。
检测。
应用
主要用于检测厚度较大的材料或液 体内部的不连续性。
特点
对缺陷的定位准确，但对缺陷的定 量和定性分析较为困难。
共振法
原理
利用超声波在介质中产生 共振现象，通过测量共振 频率或振幅变化进行检测。
应用
主要用于检测材料内部的 细小缺陷或薄层结构。
特点
对缺陷敏感度高，但操作 复杂，需要精确控制测试 条件。
详细描述
在工业生产中，超声波检测被广泛应用于各种材料的检测，如塑料、陶瓷、玻璃等。通过超声波的传播和反射特 性，可以快速准确地检测产品是否存在缺陷或异常，提高生产效率和产品质量。
THANKS FOR WATCHING
感谢您的观看
03 超声波检测技术
脉冲反射法
01
02
03
原理
利用高频超声波在介质中 传播时遇到不同声阻抗界 面所产生的反射波进行检 测。
应用
主要用于检测厚度、裂纹、 气孔等不连续性。
特点
操作简便，检测速度快， 对近表面缺陷敏感。
穿透法
原理
利用超声波在均匀介质中传播的 特性，通过测量超声波从发射器 到接收器的时间或传播速度进行
象，导致能量损失和散射。
02 超声波探头
超声波探头的种类与原理
工业检测
工业检测是利用超声波对材 料和产品进行检测和评估的
过程。
1
在工业生产中，超声波检测 可用于检测材料内部缺陷、 测量材料厚度、评估材料性
能等。
常见的工业检测应用包括金 属材料检测、复合材料检测 、陶瓷材料检测等，这些应 用涉及到各种行业和领域。
检测。
应用
主要用于检测厚度较大的材料或液 体内部的不连续性。
特点
对缺陷的定位准确，但对缺陷的定 量和定性分析较为困难。
共振法
原理
利用超声波在介质中产生 共振现象，通过测量共振 频率或振幅变化进行检测。
应用
主要用于检测材料内部的 细小缺陷或薄层结构。
特点
对缺陷敏感度高，但操作 复杂，需要精确控制测试 条件。
详细描述
在工业生产中，超声波检测被广泛应用于各种材料的检测，如塑料、陶瓷、玻璃等。通过超声波的传播和反射特 性，可以快速准确地检测产品是否存在缺陷或异常，提高生产效率和产品质量。
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03 超声波检测技术
脉冲反射法
01
02
03
原理
利用高频超声波在介质中 传播时遇到不同声阻抗界 面所产生的反射波进行检 测。
应用
主要用于检测厚度、裂纹、 气孔等不连续性。
特点
操作简便，检测速度快， 对近表面缺陷敏感。
穿透法
原理
利用超声波在均匀介质中传播的 特性，通过测量超声波从发射器 到接收器的时间或传播速度进行
象，导致能量损失和散射。
02 超声波探头
超声波探头的种类与原理
超声检测知识讲座培训课件
的较大缺陷却回波较低，这必将引起误判。因此，超声
波探伤中总是尽量避免在近场区定量。
超声检测知识讲座
12
(2)束射性－纵截面声压分布
超声场中不同纵截面上的声压分布不同。而当X>N (x一距压电晶片表面的 距离)的各纵截面中心声压最高，偏离中心轴线的声压逐渐降低。实际探伤中测 定探头波束轴线的偏离程度时，规定在N以外就是这个原因。
集中在一定区域（超声场）
定向辐射。以圆形压电晶
片在液体介质中以脉冲波
形式发射的纵波超声场为 例，超声波的能量主要集 中在2θ以内的锥形区域内， θ越小，波束指向性越好，
θ＝arc
sin1.22
λ/D
θ—半扩散角(°）
λ—波长(mm) D—压电晶片直径
(mm)
超声波能量集中，探伤灵 敏度高，分辨力高和定位 精确。
显然，异质界面上的反射是很严重的， 尤其固一气界面反射系数K=W反/W入可 达100%，因此，探伤中良好的耦合是一 必要条件。
当然，焊缝与其中缺陷构成的异质界面 也正因为有极大的反射才使探伤成为可能 。
超声检测知识讲座
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绕射
当界面尺寸df很小时，声波 将能绕过其边缘继续前进，即产 生波的绕射。由于绕射还使反射 回波减弱。
1)当α < α1m 时，第I 介质中既存在折射纵波又存在折 射横波，这种情况在探伤中不采用。
一般认为超声波探伤中能探 测到的最小缺陷尺寸为 df ＝λ ／2，要想能探测到更小的缺陷， 就必须要提高超声波的频率。
超声检测知识讲座
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4、界面反射、折射与波形转换
按几何光学原理，不同波形的 声波入射角、反射角、折射角有如 下关系：
从公式可知，当入射角增大时，折射角和 反射角随之增大。从图看出，当纵波折射角 为90°时，在第I I介质内只传播横波，这时的 声波入射角称第一临界角。
无损检测超声波课件
铸件、锻件的超声波检测
02
铸件和锻件在制造过程中容易产生内部缺陷，如气孔、缩孔等
，超声波检测可以有效地检测出这些缺陷。
管材、棒材的超声波检测
03
对于管材和棒材，超声波可以沿其轴向或径向传播，从而检测
出内部的缺陷情况。
非金属材料的超声波检测
塑料、橡胶等高分子材料的超声波检测
利用超声波在高分子材料中的传播特性，可以检测出材料内部的裂纹、气泡等缺陷。
布情况、基体的缺陷等。
02
层压复合材料的超声波检测
层压复合材料由多层不同材料叠加而成，超声波可以检测出各层之间的
结合情况、内部缺陷等。
03
功能梯度复合材料的超声波检测
功能梯度复合材料是一种新型复合材料，其性能沿厚度方向连续变化，
超声波可以检测出材料内部的成分分布、缺陷情况等。
05
超声波检测实验与操作
03
超声波检测方法与技术
脉冲反射法
原理
利用超声波在材料中传播遇到缺陷或界面时 产生的反射现象来检测缺陷。
优点
需要耦合剂，对表面粗糙度要求较高，难以 检测复杂形状工件。
缺点
适用于各种材料，对缺陷定位准确，灵敏度 高。
应用
广泛应用于金属、非金属材料的内部缺陷检 测，如焊缝、铸件、锻件等。
穿透法
原理
磁致伸缩效应
铁磁材料在交变磁场中会发生伸缩现象，从 而产生超声波。
传播方式
超声波在介质中以纵波、横波、表面波等形 式传播。
超声波在材料中的传播特性声速超声波在材料中的传播速度与材料的密度、弹性模量 等物理性质有关。
衰减
超声波在传播过程中会因材料的吸收、散射等因素而 逐渐减弱。
反射与折射
超声波检测理论基础培训课件
2/12/2024
超声波检测理论基础
5
1.2.3超声检测方法的分类
1、按原理：脉冲反射法、衍射时差法、穿透法、共 振法
2、按显示方式：A型显示、超声成像显示 3、按波型：纵波法、横波法、表面波法、板波法、
爬波法 4、按探头数目：单探头法、双探头法、多探头法 5、按探头与工件的接触方式：接触法；液浸法、电
3、表面波R：当介质表面受到交变应力作用时，产生 沿介质表面传播的波。
瑞利1887年首提，又称瑞利波。介质表面的质点作椭 圆运动。椭圆的长轴垂直于波的传播方向，短轴平行 于波的传播方向，介质质点的椭圆振动可视为纵波与 横波的合成。瑞利首先对这种波给予了理论上的说明， 因此表面波又称为瑞利波（Rayleigh wave），常用R 表示。
2/12/2024
超声波检测理论基础
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机械波的主要物理量
1、声速c：单位时间内，超声波在介质中传播的距离； 超声波的速度就是声音的速度,即声在空气(15℃)中
的速度是340米/秒,只不过它们的频率不同而已 ；超 声波在20 ℃的钢中是5 900米/秒;在铝中的传播速度 为5100米/秒。 2、频率f：单位时间内，超声波在介质中任一给定点 所通过完整波的个数； 3、波长λ：声波在传播时，同一波线上相邻两个相位 相同的质点之间的距离；
向平行的波。 压缩波 疏密波 承受压缩或拉伸 应力即可传播
2/12/2024
超声波检测理论基础
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2.2.1 按波型分类
2、横波S：介质中质点的振动方向和波的传 播方向相互垂直的波。
切变波 剪切波 能承受剪切 应力才能传播
2/12/2024ຫໍສະໝຸດ 超声波检测理论基础15
2.2.1 按波型分类
超声法专题知识讲座培训课件
超声法专题知识讲座
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8超声测试及声速值计算（1）
• 当在混凝土浇筑方向的侧面对测时，测区 混凝土中声速代表值应根据该测区中3个测 点的混凝土中中声速值计算公式：
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超声测试及声速值计算（2）
• 当在混凝土浇筑的顶面或底面测试时，测 区声速代表值计算公式：
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结构混凝土强度推定计算（1）
• 当粗骨料为卵石时混凝土抗压强度换算计 算公式：
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结构混凝土强度推定计算（2）
• 当粗骨料为碎石时混凝土抗压强度换算计 算公式：
超声法专题知识讲座
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结构混凝土强度推定计算（3）
• 当结构或构件的测区数不少于10个时，各 测区混凝土抗压强度换算值的平均值和标 准差计算公式：
• 当结构和构件的测区抗压强度换算值中出现小于10.0MPa的抗压强度 推定值取小于10MPa。
• 当结构或构件中测区数少于10个时
• 当结构或构件中测区数不少于10个或按批量检测时
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9综合法测强的特点
• 内外结合全面反映混凝土强度质量 • 减少某些因数的影响 • 弥补单一的某些不足
• 当结构和构件的测区抗压强度换算值中出现小于10.0MPa的抗压强度 推定值取小于10MPa。
• 当结构或构件中测区数少于10个时
• 当结构或构件中测区数不少于10个或按批量检测时
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9综合法测强的特点
• 内外结合全面反映混凝土强度质量 • 减少某些因数的影响 • 弥补单一的某些不足
结构混凝土强度推定计算（1）
• 当粗骨料为卵石时混凝土抗压强度换算计 算公式：
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发射探头
埋藏缺陷的检测原理
直通波
接收探头
直通波
底面反射波 底面反射波
上端点 下端点
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扫查面开口缺陷的检测原理
直通波中断
发射探头
接收探头
无直通波
底面反射波 底面反射波
缺陷下尖端
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发射探头
底面开口缺陷的检测原理
直通波
接收探头
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TOFD technique
9、根部凹陷
Root Concavity defect
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TOFD technique
10、根部过厚
Over penetration defect
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3.穿透法
穿透法通常采用两个探头，分别放置在试件两侧，一个 将脉冲波发射到试件中，另一个接收穿透试件后的脉冲信号， 依据脉冲波穿透试件后幅值的变化来判断内部缺陷的情况。
多次底波法。
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8
缺陷回波法
底波高度法
多次底波法
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9
2.衍射时差法
• 定义：Time Of Flight Diffraction
衍射时差法超声检测
• TOFD 方法利用缺陷端点的衍射波信号探测和测 量缺陷的尺寸
• TOFD基本结构：一发一收双探头
宽角度纵波斜探头（通常）
（或距离），纵坐标
代表反射波的声压幅
度。 可以认为该方式
显示的是沿探头发射
声束方向上一条线上
的不同点的回波信息。
图6-17为A型显示原理
图。图中，T表示发射
脉冲，F表示来自缺陷
的回波，B表示底面回
波。
图6-17 A型显示原理图
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B型 显示 原理
B型显示显示的是试件的一个二维截面图，屏幕纵坐
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TOFD 检测设备举例
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TOFD 检测显示示例
A扫描显示 TOFD图像
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物理基础－衍射
入射波
缺陷上的每一点形成 新的子波源称为衍射
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入射波
衍射（续）
衍射波
反射波
缺陷 衍射波
特点：
1、全方位 2、低能量
• 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；
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2
一、 超声波检测技术基础
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
性介质中的传播行为。
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。
发射探头
接收探头 探头架
移动方向 Y－
X Y+
平行扫查
非平行扫查
偏置平行扫查
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1、表面开口裂纹
1 2
1
2
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20
2、X形坡口根部未焊透
1 2
3 4
1
2 13
42
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21
3、V形坡口根部未焊透
1
2 3
1
2 3
根部未焊透
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每一位置接收的信号幅度以光点辉度表示。该方式可形象地
显示工件内部缺陷的平面投影图像，但不能显示缺陷的深度。
图6-19为C型显示原理图。
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三、超声检测
各种探头 (a) 纵波直探头； (b) 横波斜探头； (c) 双晶探头
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3
超声波探头
①直探头
引线
阻尼块 压电晶片 外壳
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4
②斜探头
压电晶片 阻尼材料
握柄
引线
有机玻璃楔块
o
入射点
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外壳
5
• 按超声波振动持续时间分为： (1)连续波——在有效作用时间内声波不间 断地发射；
(2)脉冲波——在有效作用时间内声波以脉 冲方式间歇地发射。
标代表探头在探测面上沿一直线移动扫查的位置坐标，
横坐标是声传播的时间（或距离）。该方式可以直观
地显示出被探工件任一纵截面上缺陷的分布及缺陷的
深度等信息。
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C型 显示 原理
C型显示显示的是试件的一个平面投影图，探头在试件表面
做二维扫查，屏幕的二维坐标对应探头的扫查位置。探头在
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超声波检测
• 本章提要：
• 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；
直通波
底面反射波中断
缺陷上尖端
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无底面反 射波
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发射探头
层间缺陷的检测原理
直通波
接收探头
反射信号
直通波
底面反射波 底面反射波
反射波
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TOFD扫查方式
焊缝
焊缝
焊缝
发射探头
接收探头 探头架
移动方向 Y－
X Y+
发射探头 移动方向
接收探头 探头架 X
Y－
Y+
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二、按原理分类的超声检测方法
超声检测方法按原理分类，可分为脉冲 反射法、衍射时差法、穿透法和共振法。
1.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。
脉冲反射法包括缺陷回波法、底波高度法和
注意: 超声波检测过程常采用脉冲波。
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6
超声波检测仪
超声波检测仪是超声检测的主体设备， 是专门 用于超声检测的一种电子仪器。
(1) 超声波检测仪的作用。它的作用是产生电振 荡并加于换能器——探头，激励探头发射超声波，同 时将探头送回的电信号进行放大处理后以一定方式显 示出来，从而得到被探测工件内部有无缺陷及缺陷的 位置和大小等信息。
22
4、密集气孔
1
2
1
2
3
超声波检测专业知识讲座
23
5、横向裂纹
1 1
22
1
3
2
3
4
3
超声波检测专业知识讲座
24
6、根部未焊满
1
2 3
1 2
3
超声波检测专业知识讲座
25
7、层间未熔合
1 2
3
超声波检测专业知识讲座
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TOFD technique
8、根部未熔合
Lack of root fusion defect
直射声束穿透法
(a) 无超缺声波陷检测；专业(b知)识有讲座缺陷
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A型显示和超声成像
• 按超声信号的显示方式，可将超声 检测方法分为A型显示和超声成像 方法，其中超声成像显示按成像方 式的不同又可再分为B、C、D型 显示等。
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A型显示是一种波形显
示，屏幕的横坐标代
表声波的传播时间