超声波探测实验资料教程

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超声波检测--实验讲义

实验一超声波仪器性能的测定一. 目的：现场测试超声波仪器性能，包括垂直线性，水平线性，电噪声，动态范围和衰减器精度。

二. 实验设备：超声波探伤仪，直探头(2.5P14，2.5P20，5P14等均可) IIW1试块(或CSK-IA，1#试块等均可) 平底孔试块。

三. 实验步骤1.测定垂直线性缺陷在工件中的大小是通过缺陷回波在示波屏上的幅度大小反映的，反射回波幅度是按一定规律反映缺陷实际反射声压的大小，即为仪器的垂直线性状况，以垂直线性误差表示。

如图1所示，把与探伤仪连接的直探头平稳地耦合在平底孔试块的探测面上，仪器上的"抑制"与"深度补偿"关闭，在衰减器上应至少留有30dB的衰减余量，调节"增益"，使直探头在试块上找到的最大平底孔回波高度为100%满刻度，固定探头位置与接触压力(必要时可采用专用的探头压块)。

调节衰减器，依次记下每衰减2dB时平底孔回波幅度的满刻度百分数并记入表1，并与理论值比较，取最大正偏差△+和负偏差最大绝对值｜△-｜之和为垂直线性误差，即：△=(｜△+｜+｜△-｜)(%) ----(1)注：理论波高值按下式计算-- △dB=20lg(H100/H)(式中H100为以100%满刻度起始的基准波高，H为每衰减2dB时理论上应达到的波高)。

最后在图2上以波高(%)为纵坐标，衰减量(dB)为横坐标绘出垂直线性理想线与实测线(按表1)，再根据(1)式计算垂直线性误差。

表1图1 图22.测定水平线性缺陷在工件中的位置是通过缺陷回波在示波屏上的位置反映出来的，通过仪器有关旋钮调整能否使仪器示波屏上的水平扫描线按一定比例反映超声波在工件中所经过的距离，即为仪器的水平线性，以水平线性误差表示。

如图3所示，把直探头平稳地耦合在IIW1试块上厚度25mm的平面上(应离开边缘有一定距离以防止侧壁效应干扰)，调节仪器上的"增益"，"衰减"，"水平"(或"零位"，"延迟")，"深度"(粗调与细调)，当采用"五次底波法"时：应使示波屏上出现五次无干扰底波，在相同回波幅度(例如50%或80%满刻度)情况下，使第一次底波B1前沿对准水平刻度线的20mm刻度，第五次底波B5前沿对准水平刻度线的100mm刻度，然后依次将B2，B3，B4调节到上述相同幅度下读取第二，三，四次底波前沿与水平刻度线上的40mm，60mm和80mm刻度的偏差，填入表2，取最大偏差△max(以mm计)按下式计算水平线性误差：△=(｜△max｜/0。

《超声波探测》课件 (2)

超声波可分为声发射、声接收和回波共三类，每类波都有其独特的应用。
超声波在探测中的应用
1
超声波探测的原理
利用声波在介质中传播、反射和折射的原理，通过接收回波信号来检测物体的内部情况。
2
超声波的检测方式
超声波可以通过脉冲回波法、连续波法等方式进行检测。
3
超声波探测的流程
超声波探测包括仪器设置、信号发射、回波接收和数据分析等多个步骤。
1 超声波探测的价值
超声波探测在解决问题、提高效率和降低成本方面具有极高的价值。
2 超声波探测的未来前景
随着技术的不断发展，超声波探测在医疗、工业和科学研究等领域的前景非常广阔。
3 超声波探测Βιβλιοθήκη 应用推广需要加强超声波探测技术的研究和应用推广，以满足不断增长的需求。
超声波检测的优点和缺点
超声波检测的优点
非破坏性、高精度、无污染、灵敏度高，能够检测到细微的缺陷和结构。
超声波检测的缺点
受到材料影响、需要专业操作、无法穿透气体等限制，对材料的表面质量要求较高。
综合评价与应用
超声波检测在医学、工业等领域都有着广泛的应用，其优点和缺点需要根据实际情况综合评价。
结论
超声波探测
超声波探测是一种非破坏性检测技术，通过使用高频声波来探测物体内部的信息。它在医学和工业领域的应用非常广泛。
什么是超声波
超声波概述
超声波是频率高于人类听觉范围的声波，通常在20kHz到1GHz之间。
超声波的特点
超声波具有穿透能力强、波长短、散射小等特点，可以用于探测物体的内部结构。
超声波的分类
超声波在工业生产中的应用
超声波在工业生产中的意义超声波在工业生产中的应用超声波检测工业产品的原理

超声波探测实验

调试设备
检查设备的连接是否正常，调整信号发生器的输出频率和幅度，确保探头能够正常接收信号。
校准设备
对设备进行校准，确保测量结果的准确性和可靠性。
数据采集与处理
数据采集
按照实验方案，启动数据采集系统，记录探测到的信号数据。
数据处理
对采集到的数据进行滤波、放大、数字化等处理，提取有用的信息。
确定实验目的
明确实验的目标和要求，以便选择合适的设备和设置参数。
准备实验器材
根据实验需求，准备超声波探头、信号发生器、示波器、数据采集卡等必要的实验器材。
设计实验方案
根据实验目的和器材，设计合理的实验方案，包括探测方式、测量范围、采样频率等。
设备连接与调试
01
02
03
连接设备
按照实验方案，将信号发生器、探头、示波器和数据采集卡等设备正确连接。
超声波探测实验
• 引言 • 超声波基础知识 • 实验设备与材料 • 实验步骤与操作 • 实验结果与分析 • 结论与展望
01
引言
实验目的
了解超声波探测原理
通过实验操作，深入理解超声波的传播特性、探测原理和应用领域。
掌握超声波探测设备
分析探测数据
根据实验结果，分析超声波探测数据的准确性和可靠性，为实际应用提供依据。
结果分析
根据处理后的数据，分析超声波的传播特性、探测效果等，得出实验结论。
05
实验结果与分析
实验数据展示
实验数据表格
在表格中详细记录了超声波探测实验中各组数据的测量值，包括探测距离、时间、波形等。
实验数据图
通过图表形式直观地展示了实验数据的变化趋势，如探测距离与时间的关系图、波形对比图等。

超声波的测量实验报告

超声波的测量实验报告超声波的测量实验报告引言：超声波是一种高频声波，其频率通常超过人类听觉范围的上限20kHz。

超声波在医学、工业和科学研究领域有着广泛的应用。

本实验旨在通过测量超声波在不同介质中的传播速度，探究超声波的特性和应用。

实验步骤：1. 实验器材准备：- 超声波发生器- 超声波探头- 示波器- 不同介质样品（如水、玻璃、金属等）- 计时器2. 实验设置：将超声波发生器连接至示波器和超声波探头。

将不同介质样品放置在超声波探头前方，保持一定距离。

调节示波器和发生器的参数，确保超声波能够正常发射和接收。

3. 测量超声波传播时间：将超声波发生器发射超声波，使其经过不同介质样品后被超声波探头接收。

使用计时器记录超声波从发射到接收的时间。

重复多次实验，取平均值以提高测量精度。

4. 计算超声波传播速度：根据测量得到的超声波传播时间和超声波在不同介质中的传播距离，可以计算出超声波在不同介质中的传播速度。

使用公式 v = d / t，其中 v 为超声波传播速度，d 为传播距离，t 为传播时间。

实验结果与分析：通过实验测量，我们得到了超声波在不同介质中的传播速度。

结果显示，超声波在固体介质中传播速度较高，而在液体介质中传播速度较低。

这是由于固体分子的排列比液体更加紧密，导致声波在固体中传播时受到更少的阻力。

此外，我们还观察到超声波在不同介质中的传播路径受到折射和反射的影响。

当超声波从一种介质进入另一种介质时，由于两种介质的声速不同，超声波会发生折射现象。

这种现象在医学领域中有着重要的应用，例如超声波在人体组织中的传播和成像。

实验中我们还发现，超声波在金属表面的反射较为明显。

这是由于金属具有良好的导电性，超声波在金属表面发生反射后能够被探头接收到。

这一特性在工业领域中广泛应用于材料缺陷检测和无损检测。

结论：通过本次实验，我们深入了解了超声波的特性和应用。

超声波在不同介质中的传播速度差异显示了介质的性质对声波传播的影响。

测量超声波的声速实验步骤

测量超声波的声速实验步骤超声波是一种频率高于人类听力范围的声波。

测量超声波的声速是一个重要的实验，有助于了解超声波在介质中的传播速度，对于医学、工程和科研领域都有重要的应用。

下面将介绍测量超声波的声速的实验步骤。

实验材料和仪器:1. 超声波发生器2. 超声波探头3. 示波器4. 信号发生器5. 高频计数器6. 直尺7. 液体容器8. 水实验步骤:步骤一：准备工作1. 将液体容器放在水平台上，加入适量的水。

2. 将超声波探头插入液体容器中，确保探头与水平台保持垂直。

3. 将示波器、信号发生器和高频计数器连接好。

步骤二：调试仪器1. 打开超声波发生器和示波器，调节信号发生器的频率，使其与超声波发生器的频率匹配。

2. 调节示波器的垂直和水平放大倍数，使波形清晰可见。

3. 调节高频计数器的参数，以便精确测量超声波的频率。

步骤三：测量声速1. 在示波器上观察超声波的波形，并记录波长。

2. 用直尺测量液体容器中超声波的传播距离。

3. 利用测得的波长和传播距离，计算超声波的声速。

步骤四：重复实验1. 重复步骤三的测量过程，至少进行三次测量，以提高数据的准确性和可靠性。

2. 计算多次测量结果的平均值，作为最终的测量结果。

注意事项：1. 在进行实验前，确保仪器的连接正确并且工作正常。

2. 在调试仪器时，注意调节参数的精确性，以保证测量结果的准确性。

3. 在测量声速时，要保持液体容器的水平和超声波探头的垂直，以避免测量误差。

4. 建议使用多次测量的平均值作为最终结果，以提高数据的可靠性。

通过以上步骤，我们可以进行测量超声波的声速实验。

这个实验可以帮助我们了解超声波在介质中的传播速度，对于医学、工程和科研领域的应用有着重要的意义。

实验过程中需要注意仪器的准确调试和数据的准确记录，以确保实验结果的可靠性。

同时，也可以通过多次测量取平均值的方式来提高数据的准确性。

《超声波探测实验》PPT课件

'
t1
t0 2t2 t1
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L1
L' R2L1
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C2R2R131m 3/s0
t2t1
14
x 3)测量CF3孔的深度Hc和水平距离 c
tC3 , XC
X C2 tc t0
HC X cos 50mm
LC X sin
x L 精选课c件ppt C xc L'
15
2)测量折射角
H
arS c a ta rn L c B 0 tL A a 0 n L B L A
H
H B H A
精选课件ppt
Байду номын сангаас
16
实验要求：
（1）必须点滴耦合剂后，才能移动探头；（2）将发射端接探头，不能直接连接到示波器（3）实验中要求测量的横波、纵波声速，以及缺陷深度的误差 5% .
精选课件ppt
9
注意：在铝试块上点滴4-5滴耦合剂（油滴）
B
精选课件ppt
A
10
实验内容
1．探头声束扩散角的测量 2．利用直探头探测缺陷深度（1）绝对探测法；（2）相对探测法 3．斜探头探测缺陷深度和水平距离
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11
2．利用直探头探测缺陷深度
精选课件ppt
12
直接探测法：
间接探测法：
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精选课件ppt
18
常用的超声换能器：压电换能器、磁致伸缩换能器、静电换能器
和电磁换能器等.
压电换能器的原理图:
直探头
精选课件ppt
斜探头
4
5.超声波发射接收：
接受
一次回波
二次回波

超声波测量实验的操作指南与数据处理

超声波测量实验的操作指南与数据处理引言：超声波是一种高频声波，具有广泛的应用领域。

在工业、医疗、环境监测等方面，超声波测量技术被广泛采用。

本文将为您介绍超声波测量实验的操作指南和数据处理方法，帮助您进行准确、可靠的测量。

一、实验前准备：1. 确保实验室环境干净、安静，以减少外界干扰。

2. 检查超声波测量设备的状态，如传感器、发射器和接收器是否正常工作，探头是否清洁。

3. 根据实验需求，选择适当的超声波测量仪器和参数设置。

二、实验操作步骤：1. 将传感器与超声波仪器连接，并固定在待测物体上。

确保传感器与待测物体之间的距离适当。

2. 打开超声波测量仪器，并进行初始化设置。

根据实验需要，设置适当的频率、功率等参数。

3. 将超声波发射器放置在测量区域的一侧，将接收器放置在另一侧，使其正对待测物体。

4. 启动超声波发射器，发射超声波信号。

通过接收器接收反射回的超声波信号，并将数据传输给计算机或储存器。

5. 根据实验需求，可进行多组测量，以提高数据的准确性和可靠性。

三、数据处理方法：1. 数据预处理：对采集到的超声波信号进行滤波、降噪等预处理工作。

可以采用数字滤波器、中值滤波器等方法，提取有效信号。

2. 数据分析：根据实验目的，选取合适的分析方法。

如计算超声波的传播速度、衰减系数等。

3. 数据可视化：使用数据可视化工具，将处理后的数据转化为图表或曲线。

通过观察图表或曲线，可以直观地了解实验结果。

4. 数据比对与验证：将实验测得的数据与已知数据进行比对，验证实验结果的准确性。

如对某材料的密度进行测量，可与已知密度进行对比。

5. 数据修正与优化：根据实验结果，对数据进行修正或优化。

可以采用拟合算法等方法，提高数据的精度和可靠性。

6. 数据报告与解释：将实验结果整理成报告，并进行合理解释。

报告应包含实验目的、方法、结果和结论等内容，以便他人理解和参考。

结论：超声波测量实验是一种常见且重要的测量技术，它可以应用于多个领域，为工业和科研提供了可靠的数据支持。

17超声波探伤实验讲义附

超声波探伤实验目的（一）、学习焊接接头超声波检验的基本方法；（二）、掌握焊接接头的超声波纵波探伤法；（三）、观察和分析探伤波形，测定焊接缺陷的位置和大小了解缺陷性质的波形分析法。

二、实验装置及实验材料（一）超声波探伤仪（CTS-22型）一台（二）探头一套（三）标准试块一块（四）人工缺陷试块三块（五）焊接接头试块三块（六）稳压电源一台（七）耦合剂（20号机油）一瓶（八）钢板尺（150mm）一把三、实验原理超声波探伤是利用超声波在物体中的传播、反射和衰减等物理特性来发现物体内部缺陷的一种方法。

目前我国应用最多的超声波探伤法是脉冲反射法。

这种方法的探伤原理是，当脉冲超声波入射到被测试件，在材料内部传播，遇到缺陷和材料基体界面时，由于声阻抗的差异发生波反射。

脉冲反射法探伤便是根据显示在探伤仪荧光屏上的反射波来判断事件内部缺陷位置、性质和大小。

这种方法根据探伤所用的波的类型不同，又可分为纵波法、横波法、表面波法和极波法等。

本实验采用纵波法探伤和横波法探伤。

纵波法探伤纵波法探伤时，把直探头放在试件的探测面上，使探头发射的超声波垂直于探测面入射到试件内。

入射的部分声波遇到缺陷界面被反射回来，其余部分的入射声波被继续传播到试件底面才被反射回来。

这时，探伤仪荧光屏上会显示出起始波T、缺陷波F和底波B。

如果探伤仪具有良好的时基线性，便可利用T、F和B三个波之间的距离来确定缺陷在试件内部的位置。

横波探伤法当超声波倾斜射入到试件探测表面上时，波形将发转变而产生横波。

若试件内部无缺陷，声波将会在试件上、下表面反射，形成“W”形路径，荧光屏上只显示起始波。

如果试件内部有缺陷，声波还将在缺陷表面反射，产生缺陷波。

声束若达到试件端角，则荧光屏上呈现出端角波。

缺陷的位置可根据探头的折射角、入射位置和声程来确定。

四、试验条件、方法及步骤（一）超声波探伤仪的使用方法1把探伤仪接上稳压电源，闭合仪器面板上的电源开关。

2接上探头。

3调节探伤仪的“辉度”、“聚焦”、“扫描水平和垂直位置”旋钮，并使起始波的前沿对准标尺零点。

超声波探伤实验资料

超声波探伤实验一、实验目的通过超声波探伤实验，使学生进一步了解超声波探伤的原理，熟悉超声波探伤仪的使用方法，初步掌握利用脉冲超声波接触法探伤中对检出缺陷进行定位、定量、定性分析的有关知识。

二、实验原理超声波探伤是利用某些晶体（石英、钛酸钡等）的压电效应产生超声波、超声波通过两种介质的接触面时发生折射、反射现象的原理，将探头接触或通过水（液浸法）等耦合剂接触被检查零件，使超声波传至零件内部。

当超声波遇到声阻不同的介质时（如空气、夹渣、疏松等）时就会在这些不同的介质中引起反射或被吸收，通过仪器的波型显示来判断缺陷的大小，位置和性质。

三、实验设备1、实验仪器本实验使用仪器均为汕头超声电子仪器公司生产的CTS-22型超声波探伤仪（如下图），其最小探测距离（相邻缺陷之间的距离）不大于3mm，探测深度为10-5000mm。

、CTS-22超声波探伤面板图1、“发”插座6细调衰减器10、示波屏14、深度微调2、“收”插座7、抑制11、遮光罩15、脉冲移位3、工作方式选择8、增益12、聚焦16、电源电压指示器4、发射强度9、定位游标13、深度范围17、电源开关5、粗调衰减器2、调整扫描速度扫描速度为仪器示波屏上时基扫描线的水平刻度值与实际探测声程的比例关系，在超声波探伤前必须首先根据探测范围调整好扫描速度，以便在规定的探测范围内发现缺陷并对缺陷进行定位。

3、探伤操作探伤要求：对轴类锻件试块用纵波探伤的方法进行实际探伤（要求φ2当量缺陷不漏检），并对所探出的缺陷进行定位、定量分析与计算，认真填写实验报告。

接通电源，开启面板上的电源开关，面板右下方电压指示器的表针应稳定地指示在红区，约一分钟后，示波屏上即会出现扫描基线，此时可开始探伤。

⑴ 选一锻件试块并量取最大探测深度，记为X B 。

⑵ 选取合适工作频率的直探头。

⑶ 根据探测深度选取合适的显示比例，调节仪器的扫描速度。

⑷ 以工件大平底为基准计算探测灵敏度调整量，记为△dB 。

《超声波探测》课件

引导穿刺
在超声波的引导下，医生可以对病变部位进行精确的穿刺，提高诊断的准确性。
工业无损检测
检测材料缺陷
超声波可以检测材料内部是否存在裂纹、气孔等缺陷，确保产品质量。
检测焊接质量
在焊接过程中，超声波可以检测焊缝的质量，确保焊接牢固可靠。
检测复合材料
对于复合材料，超声波可以检测其内部结构是否均匀，是否存在分层等现象。
对于液体和气体，超声波的传播特性较差，不适用于此类物质
的探测。
对温度和压力敏感
03
超声波的传播速度会受到温度和压力的影响，因此在使用时需
要注意环境条件。
04
超声波探测的实际应用
医学超声波探测
诊断胎儿发育
通过超声波探测，医生可以观察胎儿的发育情况，判断是否存在异常。
检测肿瘤
超声波可以用于检测人体内的肿瘤，帮助医生制定治疗方案。
超声波探测系统的优缺点
实时性高
可以实时获取探测结果，方便快捷。
成本低廉
相对于其他检测方法，超声波探测系统的成本较低。
操作简便
通常不需要特殊的技术人员，操作简单方便。
超声波探测系统的优缺点
对金属材料穿透性差
01
对于金属材料，超声波的穿透能力较差，可能无法得到理想的
探测结果。
对液体和气体不适用
02
可分为单探头超声波探测系统、双探头超声波探测系统、多探头超声波探测系统等。
按应用领域分类
可分为医用超声波探测系统、工业超声波探测系统、科学超声波探测系统等。
超声波探测系统的优缺点
穿透性强
能够穿透大多数非金属材料，如人体组织、木材、塑料等。
无损检测
对被检测物体不会造成损伤，适用于许多领域。

超声波检测技术实验指导书

超声波检测技术实验(2学时，每次实验8人)该实验主要主要包括两个试验：1.超声波探伤仪与直探头综合性能测定；2.超声波探伤仪与斜探头综合性能测定。

每次实验可以两个组同时进行，每组由4个人组成，且每组都要完成上述两个实验内容。

超声波探伤仪与直探头综合性能测定一、实验目的掌握现场测试直探头性能参数的基本方法，包括直探头水平线性、垂直线性、分辨力、动态范围、灵敏度余量等五个方面的技能。

二、实验设备和器材1）超声波探伤仪（OTD2000）2）直探头（2.5P）3）CSK-IA试块，CS-1-5试块三、实验方法及步骤1）仪器水平线性测定水平线性是指仪器屏幕上时基线显示的水平刻度值与实际声程之间成比例的程度，即屏幕上多次底波等距离的程度。

实验步骤将直探头放置在CSK-IA 试块上如图1位置。

（直探头与试块之间要涂抹机油作为耦合剂）。

按探伤仪“电源”开机，按“参数”键切换到系统设置，主要设定“探头类型-直探头”，“工件厚度-125mm ”，“探头角度-0”其它设置保持不变。

退出参数设置。

按“基本”键进入主界面，按“F1”设定探测范围为125mm ，声速为5900，其它保持不变。

移动探头，使屏幕上出现试块底面的五次回波，保持探头不动。

按“闸门”键，移动红色横标分别套住1-5次回波，并以此调节“增益”使被套住的回波波峰高位满屏幕的50%，并分别记录下每个回波的SA 值。

将每个回波的SA 值分别填入表1，与理论值比较，然后取最大偏差max L ，则根据水平线性误差公式()%1008.0max ⨯=∆B L L ，其中B 为显示屏水平满刻度值。

图1测定水平线性示意图表 1 测定水平线性测定数据表2）仪器垂直线性测定垂直线性是指仪器屏幕上的波高与探头接收信号之间成比例的程度。

实验步骤将直探头放置在CS-1-5试块上如图2位置。

（直探头与试块之间要涂抹机油作为耦合剂）。

按探伤仪“电源”开机，按“参数”键切换到系统设置，主要设定“探头类型-直探头”，“工件厚度-230mm”，“探头角度-0”其它设置保持不变。

超生波探伤实验报告(3篇)

第1篇一、实验目的1. 理解超声波探伤的基本原理和操作流程。

2. 掌握超声波探伤仪器的使用方法和操作技巧。

3. 通过实际操作，了解超声波探伤在检测金属缺陷中的应用。

4. 分析超声波探伤结果的准确性和可靠性。

二、实验背景超声波探伤是一种利用超声波在材料中传播的特性，对材料内部缺陷进行检测的技术。

由于超声波具有穿透能力强、方向性好、无损检测等优点，因此在工业、军事、医学等领域得到广泛应用。

三、实验原理超声波探伤的基本原理是利用超声波在材料中传播时，遇到缺陷会发生反射、折射、散射等现象。

通过分析反射波的特征，可以判断材料内部的缺陷位置、大小和性质。

四、实验器材1. 超声波探伤仪：用于发射和接收超声波信号。

2. 探头：用于发射和接收超声波。

3. 试块：用于模拟实际材料的缺陷。

4. 耦合剂：用于改善探头与试块之间的耦合效果。

5. 记录仪：用于记录实验数据。

五、实验步骤1. 将探头安装到超声波探伤仪上，调整探头频率和探头间距。

2. 将耦合剂均匀涂抹在试块表面，确保探头与试块之间良好耦合。

3. 将探头放置在试块表面，开始发射超声波。

4. 分析接收到的超声波信号，判断材料内部的缺陷。

5. 记录实验数据，包括缺陷位置、大小和性质。

六、实验结果与分析1. 通过实验，成功检测到试块内部的缺陷，包括裂纹、气孔等。

2. 分析缺陷反射波的特征，可以判断缺陷的位置、大小和性质。

3. 实验结果表明，超声波探伤具有较高的检测准确性和可靠性。

七、实验总结1. 超声波探伤是一种有效的无损检测技术，可以用于检测金属材料内部的缺陷。

2. 掌握超声波探伤仪器的使用方法和操作技巧，可以提高检测准确性和可靠性。

3. 实验结果表明，超声波探伤在检测金属缺陷方面具有较高的应用价值。

八、实验建议1. 在实际应用中，应根据被检测材料的特性选择合适的探头频率和探头间距。

2. 注意耦合剂的选择和涂抹，确保探头与试块之间良好耦合。

3. 分析反射波特征时，应注意缺陷定位、大小和性质的判断。

超声波产生及超声探测实验

专题实验请同学们先看下后边的注意事项！超声波测试原理及应用超声波是频率在2104Hz 1012Hz的声波。

超声广泛存在于自然界和日常生活中，如老鼠、海豚的叫声中含有超声成分，蝙蝠利用超声导航和觅食；金属片撞击和小孔漏气也能发出超声。

人们研究超声始于1830年，F. Savart曾用一个多齿轮，第一次人工产生了频率为2.4 104Hz的超声；1912年Titanic客轮事件后，科学家提出利用超声预测冰山；1916年第一次世界大战期间P. Langevin领导的研究小组开展了水下潜艇超声侦察的研究，为声纳技术奠定了基础；1927年，R. W. Wood 和A. E. Loomis 发表超声能量作用实验报告，奠定功率超声基础；1929年俄国学者Sokolov提出利用超声波良好穿透性来检测不透明体内部缺陷，以后美国科学家Firestone使超声波无损检测成为一种实用技术。

超声波测试把超声波作为一种信息载体，它已在海洋探查与开发、无损检测与评价、医学诊断等领域发挥着不可取代的独特作用。

例如，在海洋应用中，超声波可以用来探测鱼群或冰山、潜艇导航或传送信息、地形地貌测绘和地质勘探等。

在检测中，利用超声波检验固体材料内部的缺陷、材料尺寸测量、物理参数测量等。

在医学中，可以利用超声波进行人体内部器官的组织结构扫描（B超诊断）和血流速度的测量（彩超诊断）等。

本实验简单介绍超声波的产生方法、传播规律和测试原理，通过对固体弹性常数的测量了解超声波在测试方面应用的特点；通过对试块尺寸的测量和人工反射体定位了解超声波在检验和探测方面的应用。

实验所用的仪器设备和主要器材包括：JDUT-2型超声波实验仪、GOS-620型示波器（20MHz）、CSK-IB型铝试块、钢板尺、耦合剂（水）等。

实验一、超声波的产生与传播能够产生超声波的方法很多，常用的有压电效应方法、磁致伸缩效应方法、静电效应方法和电磁效应方法等.我们把能够实现超声能量与其他形式能量相互转换的器件称为超声波换能器。

超声波探测实验实验报告(3篇)

第1篇一、实验目的1. 了解超声波的基本原理及其在探测中的应用。

2. 掌握超声波探测仪器的操作方法和使用技巧。

3. 通过实验，验证超声波探测技术在实际测量中的应用效果。

二、实验原理超声波探测技术是利用超声波在介质中传播的特性，通过发射、接收和反射等过程来获取被测物体内部结构信息的一种非接触式检测方法。

超声波探测的原理如下：1. 超声波的产生：利用压电换能器将电能转换为超声波能量。

2. 超声波的传播：超声波在介质中传播，遇到不同介质的界面时会发生反射、折射和透射等现象。

3. 超声波的接收：接收换能器接收反射回来的超声波信号。

4. 信号处理：通过信号处理技术，提取出有用的信息，如距离、速度、厚度等。

三、实验设备1. 超声波探测仪2. 超声波发射器3. 超声波接收器4. 试块（用于模拟被测物体）5. 计时器6. 示波器7. 数据采集器四、实验步骤1. 连接设备：将超声波发射器、接收器、探测仪和试块连接好。

2. 调整参数：根据实验要求，设置探测仪的频率、灵敏度等参数。

3. 放置试块：将试块放置在实验台上，确保其稳定。

4. 发射超声波：打开超声波发射器，向试块发射超声波。

5. 接收反射波：打开超声波接收器，接收试块反射回来的超声波信号。

6. 观察波形：使用示波器观察反射波波形，记录反射波的时间、幅度等信息。

7. 数据处理：根据反射波的时间和幅度，计算出被测物体的厚度、距离等参数。

8. 重复实验：改变试块的位置和角度，重复实验步骤，验证实验结果的准确性。

五、实验结果与分析1. 反射波时间：通过实验，我们得到了不同位置和角度下反射波的时间。

根据反射波时间和超声波在介质中的传播速度，可以计算出被测物体的厚度。

2. 反射波幅度：反射波幅度反映了超声波在试块中的衰减程度，从而可以判断试块内部是否存在缺陷。

3. 实验误差：实验过程中，由于设备精度、环境因素等原因，可能会产生一定的误差。

通过多次实验，我们可以分析误差产生的原因，并采取措施减小误差。

超声波综合实验指导书1309

超声定位和形貌成像实验指导书一、观察水中物体的回波波形一、观察水中物体的回波波形 1、换能器安装在测试架（见附录图10）滑块吊杆旋转机构下的固定座（11）上，并放在水槽（22）中，载物台（21）上放置表面不规则的有机玻璃样品（不规则面朝向换能器）；调整换能器头，使之对准水槽正面的载物台上的物体。

2、连接换能器与信号源前面板上的“传感器”插座，并把仪器后面板上的串口与电脑相连，开启电源。

（注意：在全部实验中，通电工作时，一定确保换能器置于水中。

）3出现“OK !!”，然后变成“END ”,说明计算机的串口已连通，可以与实验仪进行数据和命令通信。

否则应改变“串口选择”。

4点5）。

5、通过角度旋转座（2）水平旋转换能器探头，改变换能器的入射角，观察回波波形，当回波波形最大时，将角度旋转座(2)调“0”固定。

二、对水中目标物体进行定位1、转动测试架后面的悬挂梁（7），使目标物体（8）处在有机玻璃样品前方某个位置。

2、启动电机控制系统，使滑块（5）移动到导轨（3）中间（标尺230cm 左右）位置。

32），使传感器对准目标物体，然后再缓慢来回旋转角度旋转座（2），当电脑画面上显示最大的回波图形时，记下旋转机构（2）上的物体方位角度θ1“工作状态”下面显示红色的“定位”两字，“工作方式”框中显示测量经过的时间t 、传感器离目标的距离Y （cm ），画面上有成像图显示。

记下画面上显示的Y 值即为目标物体与换能器之间的距离S 1(cm ）。

5、转动旋转梁（7），改变目标物体的位置，用同上述方法，再次测量、记录目标物体（8）与超声换能器的距离S 2(cm ）和方位角度θ2。

6、实验记录：=1S cm ， =1θ °； =2S cm ， =2θ °。

三、水中声速的测量1、把超声换能器放在滑块吊杆旋转机构下的固定座（11）上，反射物块放置在水槽右侧面的固定座（9）上。

2,“工作状态”下面显示红色的“波形显示”，电脑画面上将显示实时波形，调节超声换能器、反射物块轴线与导轨（3）方向一致，此时反射波形应最大。

《超声波探伤实验指导》(校本教材)

《超声波探伤》实验指导书实验一超声波探伤仪的使用和性能测试一、实验目的1、了解A型超声波探伤仪的简单工作原理。

2、掌握A型超声波探伤仪的使用方法。

3、掌握水平线性、垂直线性和动态范围等主要性能的测试方法。

4、掌握盲区、分辨力和灵敏度余量等综合性能的测试方法。

二、超声波探伤仪的工作原理目前在实际探伤中，广泛应用的是A型脉冲反射式超声波探伤仪。

这种仪器荧光屏横坐标表示超声波在工件中传播时间(或传播距离)，纵坐标表示反射回波波高。

根据荧光屏上缺陷波的位置和高度可以判定缺陷的位置和大小。

A型脉冲超声波探伤仪的型号规格较多，线路各异，但它们的基本电路大体相同。

下面以CTS-22型探伤仪为例说明A型脉冲超声波探伤仪的基本电路。

CTS-22型超声探伤仪主要由同步电路、发射电路、接收放大电路、时基电路(又称扫描电路)、显示电路和电源电路组成，如图1.1所示。

各电路的主要功能如下：(1)同步电路：产生一系列同步脉冲信号，用以控制整台仪器各电路按统一步调进行工作(2)发射电路：在同步脉冲信号触发下，产生高频电脉冲，用以激励探头发射超声波。

(3)接收放大电路：将探头接收到的信号放大检波后加于示波管垂直偏转板上。

(4)时基电路：在同步脉冲信号触发下，产生锯齿波加于示波管水平偏转板上形成时基线。

(5)显示电路：显示时基线与探伤波形。

(6)电源电路：供给仪器各部分所需要的电压。

在实际探伤过程中，各电路按统一步调协调工作。

当电路接通以后，同步电路产生同步脉冲信号，同时触发发射电路和时基电路。

发射电路被触发以后产生高频电脉冲作用于探头，通过探头中压电晶片的逆压电效应将电信号转换为声信号发射超声波。

超声波在传播过程中遇到异质界面(缺陷或底面)反射回来被探头接收，通过探头的正压电效压将声信号转换为电信号送至放大电路被放大检波，然后加到示波管垂直偏转板上，形成重迭的缺陷波F和底波B。

时基电路被触发以后产生锯齿波，加到示波管水平偏转板上，形成一条时基扫描亮线，并将缺陷波F和底波B按时间展开，从而获得波形。

超声波测量实验指导书

小误差？五、附录 C JDUT-2 型超声波实验仪操作说明 1 仪器连接
图5 仪器连接示意图如图5所示 , 当采用单探头工作方式时 , 利用三通线把发射接收接头连接起来 ,
然后与探头连接。示波器采用外触发工作方式 , 连接超声仪触发接头与示波器外触发输入口。分别把信号检波输出和射频输出与示波器第一、第二通道输入口相连 , 或则根据需要只接其中一种输出方式。
L C(t2 t1) 2
（4）
其中 ,C 是试块的声速 , t1 是第一界面反射回波的传播时间, t2 是第二界面反射回波
的传播时间。
对于规则几何形状的物体 , 如被测试块 , 其宽度方向和厚度方向的界面可以产生
多次反射回波。相邻两个回波之间的传播时间为声波在界面之间传播时间的两倍。
图4 表面波测长示意图表面波测量也弧面的长度方法如图4所示 , 出现的两个反射回波分别对应于表面波传播路径上两个突变点B1和 B2 。四、思考题：五、 1.超声波探头与被测物体之间为何要加偶合剂？耦合剂的选择应遵从什么原则？ 2.本次实验中，超声声速的测量误差主要是哪些因素引起的，应采取哪些措施来减
(2) 超声仪的输出信号被限幅在 5V 左右 , 因此示波器在测量过程中,一般要求被测信号幅度不超过 2V 。
( 3) 利用 CSK-IB 钢试块时 , 可以用水或则机油作为耦合剂 : 利用 CSK-IC 铝试块时 , 必须用机油作为耦合剂。实验完成后 ,必须擦干净试块上残余的耦合剂, 否则会损坏试块。
超声波检测技术，就是利用超声波的高频率和短波长所决定的传播特性。即：（1）具有束射性（又叫指向性），如同一束光在介质中是直线传播的，可以定向控制。（2）具有穿透性，频率越高，波长越短，穿透能力越强，因此可以探测很深（尺寸大）的零件。穿透的介质超致密，能量衰减越小，所以可用于探测金属零件的缺陷。（3）具有界面反射性、折射性，对质量稀疏的空气将发生全反射。声波频率越高，它的传播特性越和光的传播特性接近。如超声波的反射、折射规律完全符合光的反射、折射规律。利用超声波在零件中的匀速传播以及在传播中遇到界面时发生反射、折射等特性，即可以发现工件中的缺陷。因为缺陷处介质不再连续，缺陷与金属的界面就要发生反射等。如图1所示超声波在工件中传播，没有伤时，如图1a，声波直达工件底面，遇界面全反射回来。当工件中有垂直于声波传播方向的伤，声波遇到伤界面也反射回来，如图 1b。当伤的形状和位置决定界面与声波传播方向有角度时，将按光的反射规律产生声波的反射传播。

超声探测仪实验步骤

超声波探测仪实验步骤（模拟、探头：2.5Z10*10A60）：步骤一、检查探伤仪是否无损坏，检查探头电缆线是否损坏。

步骤二、测出探头前沿（试块：CSK-1A）如下图，将探头置于B处，移动探头使100mm的波峰到达最高峰，测出此时探头前端到R100边沿处长度L探头前沿d=100mm-LB步骤三、校验K值（角度）（试块：CSK-1A）将探头置于直径50mm处，移动探头到波值最高峰，测出探头外沿到边沿距离L。

求出k=(L+d-35)/30。

60°的角对应k值应约为1.73即为tan60°步骤四、计算50mm、100mm的深度，调节旋钮到标准处。

通过k值（角度）计算出缺陷深度，探头射出方向与竖直方向夹角为60°，则50mm深度为50*sin60°=25mm,100mm深度为100*sin60°=50mm用探测范围微调旋钮和脉冲移位旋钮将两条波的水平位移调到25、50处，即完成探测仪的水平调整。

步骤五：绘制距离-波幅曲线分别测出CSK-ⅢA试块上10mm到70mm的缺陷的波的峰值在最高点时的为80%时的dB值，以缺陷深度为x轴、以dB值为y轴在坐标上描出对应的点，画出曲线，根据标准JB/T4730.3－2005中5.1.5.2中表19的规定按照不同试块型式和板厚画出评定线、定量线和判废线用以评级。

一、直探头1. 仪器设置：（1）基本主菜单①范围：根据工件的厚度确定②②声速为5920米/秒（2）斜探头主菜单①探头角度为“02. 仪器校准（1）将探头偶合到CSK-ⅢA试块上，调节探头零点，使一次底波和二次底波分别对应相对水平刻度，此时探头零点显示值即为该值探头零点（如果不校准，一般设为0.8-09）3.测量①范围：当厚度较小时，一般范围为厚度的五倍；当厚度较大时范围为厚度的2倍②如果材料厚度较大时，主要看始波与一次回波之间有没有超过标准的波或一次回波下降程度。

实验十五超声波探伤

实验十五超声波探伤一、实验目的1、了解超声波探伤仪的简单工作原理。

2、掌握超声波波探伤仪的使用方法。

3、熟练探测SG-Ⅱ试块上人工缺陷。

二、工作原理超声波探伤是利用超声波在物体中的传播、反射和衰减等物理特性来发现缺陷的一种探伤方法。

超声波是由频率大于20000HZ的机械震动在弹性介质中的一种传播过程，因此超声波是机械波。

超声波是由超声波探伤仪产生的电振荡并施加于探头，利用其晶片的压电效应而获得。

当高频电压加于晶片两面电极上时，由于逆压电效应，晶片会在厚度方向上产生伸缩变形的机械振动。

若晶片与工件有良好的耦合时，机械振动就以超声波的形式传播出去，这就是发射。

反之，当晶片受到超声波作用（遇到异质界面反射回来）而发生伸缩变形时，正压电效应又会使晶片两面产生不同极性电荷，形成超生频率的高频电压，这就是接受。

利用压电效应使探头（压电晶片）发射或接受超声波，就使发现缺陷成为可能。

探伤时，超声波通过探测表面的耦合剂传入工件，超声波在传播途中若遇到缺陷时，部分超声波反射回到探头，其余的超声波传播到工件底部也反射回探头，由探头内晶片的压电效应将超声波转变为电讯号，再传至探伤仪，在荧光屏的扫描线上出现始脉冲（表面反射波T）、伤脉冲（缺陷反射波F）和底脉冲（底面反射波B）。

他们在时间扫描线上呈现的距离与工件表面、缺陷及底部之间的距离相对应，因此，便可确定缺陷所在的位置。

同时由伤脉冲的高度亦可反映缺陷的大小。

三、仪器的校准方法和步骤在使用仪器进行检测之前，首先进行校准：依据被测工件的材料、尺寸和相关标准，选择合适的探伤方法和探头，进行材料声速、探测范围和工作频率等仪器参数及探头参数的设置，并校正探头零点等。

1、探头参数设置（1）首先根据有关行业标准或现场要求，确定探伤方法和选择合适的探头。

（2）在计测主菜单中的角度值（探头折射角）。

直探头角度值设置为“0”。

（3）采用单探头工作模式时，应将收发菜单里的双探头置为“off”。

超声波检测技术的实验原理和方法

实验超声波检测一、实验目的1、了解超声波检测的基本原理和方法；2、了解超声波检测的特点和适用范围；3、掌握斜探头横波探伤的距离一波幅（DAC）曲线制作方法。

二、实验设备器材1、ZXUD-40E型智能超声波探伤仪ZXUD-40E型数字式超声波探伤仪是小型化的便携式超声波探伤仪器，特别适用于材料缺陷的评估和定位、壁厚测量等，适合各种大型工件和高分辨率测量的要求。

□主要参数指标如下：⑴仪器外观如图9-1所示：当连接仅带有一个超声晶片的探头（自发自收）时，可以任意插入一个仪器上的探头连接器。

当连接带有双超声晶片的探头（一个为发射晶片，一个为接收晶片）或连接两个探头（一个发射探头，一个接收探头）时，必须注意：发射的一端接入左边一个探头连接器插孔，接收的一端接入右边一个探头连接器插孔，如图9-1所示。

⑶键盘及其功能QOCDonCIOCKI®HSS图9-2ZXUD -40E 的薄膜键盘按键排列仪器包含27个按键。

这些按键分成5大类：电源键、方向键、功能菜单键、子菜单键和功能热键。

关于各按键的具体功能概述，参见表9-1。

表9-1各按键的具体功能概述博手Hr?幻f 戏皈Ftl电沖插軽图9-1仪器外观输入数字2骨'『1搜索当前闸门内回波的峰值，色差动态显示输入数字7広可开启/关闭仪器的声（喇叭）光（报警指示灯）报警输出f\屏保进入屏幕保护（简称屏保）节电状态L J⑷参数设置规程参数设置可通过以下两种规程来完成。

有些参数设置仅遵照“方向键增减调节规程”，比如：探头类型、声程跨距等；有些参数设置又仅遵照“直接数字输入规程”，比如：探头频率、探头规格等；还有些参数设置可遵照两种规程，比如：检测范围、零位偏移等。

⑸方向键增减调节规程来增减参数设置。

⑹直接数字输入规程对于垂直菜单探伤通道设置，按下则进入直接数字输入状态；对于水平菜单，按下子菜单键选中子菜单项，再次按下子菜单键则也进入直接数字输入状态。