实验报告--超声波

四川大学实验报告书

课程名称：实验名称：超声波探伤实验系别：专业：班号：姓名：学号：

实验日期：2013年3月10日同组人姓名：教师评定成绩：

五、实验内容与步骤

一．超生波探伤仪的使用、仪器性能的测定、仪器与直探头综合性能测定 实验要求：1.掌握仪器主要性能：水平线性、垂直线性和动态范围的测试方法； 2.掌握仪器和直探头主要综合性能：盲区、分辨力、灵敏度余量的测试方法。

背景知识:

1.仪器的主要性能：

A.水平线性 仪器荧光屏上时基线水平刻度值与实际声程成正比的程度。

B.垂直线性 仪器荧光屏上的波高与输入信号幅度成正比的程度。

C.动态范围 指反射信号从垂直极限衰减到消失所需的衰减量。 2.仪器与探头的主要综合性能：

A.盲区 从探侧面到能发现缺陷的最小距离成为盲区，其内缺陷不能发现。

B.分辨力 在荧光屏上区分距离不同的相邻两缺陷的能力。

C.灵敏度余量 指仪器与探头组合后在一定范围内发现微小缺陷的能力。

D.声束扩散角 扩散角的大小取决于超声波的波长与探头晶片直径的大小。

D λ

θ700

= 式中D 为探头直径 0θ为波长

实验步骤： 1.水平线性的测试

A.调节有关旋钮。使时基线清晰明亮，并与水平刻度线重合。

B.将探头通过耦合剂置于CSK-IA 试块上，如图所示。

C.调节有关旋钮，使荧光屏上出现五次底波B1~B5,且使B1、B5前沿分别对准水平刻度2.0和10.0，如图所示。

D.观察记录B2、B3、B4与水平刻度值的偏差值a2、a3、a4。

4.盲区的测试

A.[抑制]至“0”，其它旋钮位置适当。

B.将探头置于图中所示。

C.调[增益]、[水平]等旋钮，观察始波后有无独立回波。

D.盲区范围的估计：探头置于Ⅰ处有独立回波，盲区小于5mm ；探头置于Ⅰ处无独立回波，与Ⅱ处有独立回波，盲区在5~10mm 之间；探头置于Ⅱ处无独立回波，盲区大于10mm ；一般规定盲区不大于7mm 。 5.分辨力的测定

A.[抑制]至“0”，其它旋钮位置适当。

B.探头置于图示位置的Ⅲ处，前后左右移动探头，使荧光屏上出现声程为85、91、100的三个反射波A 、B 、C 。

C.当A 、B 、C 不能分开时，则分辨力F1为：(mm)-6-a a )8591(1b a a

b F =-= D.当A 、B 、C 能分开时，则分辨力F2为：a

F c

6a c )8591(2=-=（mm ）

JB1834-76标准规定分辨力不大于6mm 。 6.灵敏度余量的测试

A.[抑制]至“0”，[增益]最大，[发射强度]至强。

B.连接探头，探头置于图示的位置（灵敏度余量试块200/φ2平底孔试块），调[衰减器]使φ2平底孔回波达满幅的50%，记录此时[衰减器]的读数N1=58.

C.灵敏度余量∆N=80-N1=22.

二．表面声能损失的测定

实验要求：1.了解不同表面粗糙度探测面对透入声能的影响

2.掌握直探头探伤时表面声能损失值得测定方法

实验步骤：

1.直探头探伤时表面耦合损失的测定

A.将2.5P20探头置于对比试块（CSK-ⅢA）上，调[衰减]、[增益]按钮，使底波B1达满幅的50%，将

记录[衰减器]读数N1.

B.将探头移至待测试快上，固定[增益]不动，调[衰减器]，是底波达50%，记录衰减器读数N2。

C.计算二者表面耦合损失差：∆=N2-N1（dB）。

三．材料衰减系数的测定

实验要求：掌握材料综合衰减系数的测定方法

背景知识：

1.介质衰减系数公式如下

板厚。

面每次反射损失约为

表面反射损失，光洁表

，但必须在未扩散区内

次底波高度，一般为

第

次底波高度，一般为

第

式中：

）

（

）

（

）

（

--

5

0.

--

10

~

2

n

--

2

~

1

m

--

mm

/

d

m

-n

2

-

m

-n

2

-

20lg

n

n

m

x

dB

B

B

B

B

B

B

B

x

B

B

m

δ

δ

δ

α

∆

=

=

2.厚板试件介质衰减系数

底面反射损失。

值；

扩散衰减引起的

第二次底波高；

第一次底波高；

式中：

-

-

d

-

-

6

-

-

B2

-

-

B1

(dB/mm)

2

-

6

-

2

6

20lg

1

2

δ

δ

δ

α

B

x

x

B

B

∆

=

-

-

=