A型超声无损检测实验
A类超声实验
实验四、A 类 超 声 实 验一、实验目的：⒈超声波产生和发射机理。
⒉用A 类超声实验仪测量水中声速、水层厚度。
⒊用A 类超声实验仪测量固体厚度及超声无损探伤。
二、实验装置与材料A 类超声实验仪主机(FD-UDE-A 型)、数字示波器（DS5022ME ）、有机玻璃水箱、金属反射板、探头、游标卡尺、样品架（可放12个样品：铝、铁、铜、有机玻璃、冕玻璃和带缺陷的铝柱）。
三、实验原理⒈超声波的产生与接收产生超声波的方法有很多种，应用最普遍的是压电法。
压电法采用压电式换能器（探头），它是应用某些晶体的压电效应制成的。
所谓（正）压电效应是指压电晶片相对的两个表面受到压力或拉力其厚度发生变化时，晶片两表面上出现等量异号电荷的现象。
在一定范围内，受力越大产生的电荷越多，当晶片受到变化的压力和拉力交替作用时，晶片两表面之间产生同样规律的电压变化；反之当晶体两表面之间加上交变的电压时，晶体的厚度将视电场的方向而变化，这种现象称为逆压电效应。
当对压电晶片施加频率大于20KHZ 的交变电压（由高频振荡器产生），那么在交变电场的作用下，压电晶片将发生同频率的压缩和拉伸形变，即产生超声振动，该振动在弹性媒质中传播产生超声波。
超声波就是频率高于20KHZ 并不引起声感的弹性波。
其主要特性：频率高、波长短、方向性强，并与其他波动一样。
⒉超声波的反射当超声波从一种介质进入另一种介质时，在介质的交界面上也发生反射现象。
反射波的强度I r 与入射波的强度I j 之比，决定于两种煤质的阻抗差：22121⎪⎭⎫ ⎝⎛+-=E E E E Ij Ir …………………(1) 式中E1=ρ1C1, E2 =ρ2C2 分别表示第一媒质和第二媒质的声阻抗（ρ1、ρ2和C1、C2 表示两种不同媒质的密度和超声波在两种介质中的传播速度）。
根据(1)式可知，两种媒质的阻抗差愈大，超声波在其分界面上的反射就愈强烈。
⒊超声波测厚度及声速利用超声波测量媒质厚度或异物深度（探伤）时，通常是将超声波所经媒质界面的回波通过探头转变成相应的电脉冲信号并显示在示波器荧光屏上，根据两回波出现的时间间隔t及媒质的速度C，计算出所对应的媒质厚度x，如图（2）所示。
超声波无损检测概述
超声波无损检测概述超声波无损检测一、超声波无损检测基本介绍超声检测（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；二、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。
可见，探头是一种声电换能元件，是一种特殊的传感器，在探伤过程中发挥重要的作用3．超声波检测方法的分类（1）按原理分类：超声波探伤方法按原理分类，可分为脉冲反射法、穿透法和共振法。
掌握A型超声检测仪的使用方法。
笃 行
(3) 固定增益旋钮，记录这时
厚 衰减余量N1，调衰减器使底波
德 B1降至刚好能辨认的最小值，
弘 记录这时的衰减余量N2。
毅
(4) 计算动态范围计算： N2 N1
6
图2 动态范围测试
盲区测试
(1) 将抑制旋钮调整至“0”，
其他旋钮位置适当。
(2) 将直探头置于CSK-ⅠA
试块上如图4 所示的位置Ⅰ、
笃 行
(3) 调节微调、水平或脉冲移位等旋钮，使示波屏上 出现五次底波B1~B5，且使B1对准2.0，B5对准10.0， 如图1所示。
厚
(4) 观察和记录B2，B3，与水平刻度值4.0、6.0、
德
8.0的偏差值a2，a3，a4。
弘
毅
(5) 计算水平线性误差： amax 100% 0.8b
博
探头： 2.5P20Z或 2.5P14Z。
学 试块：ⅡW、CSK-ⅠA、200/Ф2平
笃 底孔试块等。
行 厚
耦合剂：机油。
德
其他：压块、坐标纸等。
弘
毅
3
实验内容
水平线性测试
(1) 调节有关旋钮使时基线清晰明亮，并与水平刻度 重合。
博 学
(2) 将探头通过耦合剂置于CSK-ⅠA试块上，对准 25 mm厚的大平底面，如图1所示。
超声检测技术实验
西安工程大学物理实验教学中心
§1 超声检测仪的使用和性能测试
实验目的
了解A型超声检测仪的工作原理。
博
掌握A型超声检测仪的使用方法。
学
掌握水平线性、垂直线性和动态范围等主要
笃 性能的测试方法。
行
厚
掌握盲区、分辨力和灵敏度余量等综合性能
a型超声波探伤的探伤原理与应用
A型超声波探伤的探伤原理与应用1. 超声波探伤原理1.1 超声波的产生超声波是指频率高于20kHz的高频声波。
在超声波探伤中，超声波是通过特定的发射器产生的。
发射器会将电能转化为机械振动，产生超声波。
1.2 超声波的传播超声波是在介质中以波的形式传播的，其传播速度取决于介质的性质。
当超声波遇到介质内部的缺陷或界面时，会发生反射、折射、传播衰减等现象，从而提供探测目标的信息。
1.3 超声波的接收与处理超声波探伤设备会将反射回来的超声波信号接收到接收器中，并进行信号处理。
通过测量超声波的到达时间和强度变化，可以判断目标的内部结构、缺陷的位置、形态和尺寸。
2. 超声波探伤应用领域A型超声波探伤广泛应用于以下领域：2.1 制造业•金属材料的探伤：A型超声波探伤可用于检测金属材料中的裂纹、气孔、夹杂等缺陷，保证产品质量。
•焊接接头的检测：通过超声波探伤，可以对焊缝进行检测，以确保焊接质量，防止出现弱连接等问题。
•塑料制品的质量检测：超声波探伤可用于检测塑料制品中的空洞、异物等缺陷，提高产品质量。
2.2 航空航天•飞机部件的探伤：超声波探伤可用于检测飞机发动机叶片、机身、螺栓等部件中的缺陷，确保飞机的安全飞行。
•航天器组件的检测：通过超声波探伤，可以检测和评估航天器组件中的内部缺陷，防止在太空环境中出现故障或损坏。
2.3 土木工程•建筑结构的健康监测：超声波探伤可用于检测建筑结构中的裂缝、松动等缺陷，提前发现安全隐患。
•桥梁的检测和评估：通过超声波探伤，可以对桥梁的结构进行非破坏性检测，评估其使用寿命和安全性。
3. A型超声波探伤的优势•高分辨率：A型超声波探伤可以提供高分辨率的信号，能够准确地检测和定位目标的缺陷。
•非破坏性：超声波探伤是一种非破坏性测试方法，不会对被检测物体造成破坏。
•实时性：A型超声波探伤能够在实时监测目标的过程中提供信号反馈，便于及时作出判断和调整。
4. 注意事项在进行A型超声波探伤时，需要注意以下事项： - 需要经过专业培训：超声波探伤需要操作人员经过专业培训，熟悉探伤设备的使用和信号的分析判断。
a类超声实验(改)
a类超声实验(改)A类超声实验是一种非常重要的实验，它是通过使用超声波来诊断和治疗疾病的一项技术。
通过这种实验，我们可以学习超声波的生产和应用，了解超声诊断的原理和方法，熟悉常用的超声设备及其操作，以及掌握超声图像的诊断分析方法。
在本实验中，我们将使用一台超声设备，对人体不同器官进行超声成像，比较不同器官的超声图像，从而对其进行诊断和分析。
实验所需设备及材料：1. 超声设备2. 人体解剖标本或者假人器官3. 超声凝胶4. 超声探头实验步骤：1. 准备工作首先，我们需要准备好超声设备，并检查设备各项参数是否正常。
在开始实验之前，我们还需要准备好需要检查的人体部位解剖标本或者假人器官，并将其放置在实验台上。
2. 扫描部位选择选择需要扫描的器官部位，并将超声探头放置在该部位上，将探头固定在器官上，以保证稳定性。
3. 超声成像打开超声设备，根据需要进行调节，比如对探头的方向和角度进行调整，以获得更好的成像效果。
开始进行超声成像，观察器官及其周围结构的超声图像，并进行记录和分析。
4. 数据分析通过观察超声图像，对所检测器官进行分析和诊断。
比如观察其形态、大小、和结构等方面的信息，并比较和分析不同器官之间的差异和变化。
5. 结论根据实验结果，对所检测的器官进行诊断，并得出相应的结论。
如：是否存在异常情况，需要进一步检查或治疗等。
实验注意事项：1. 实验过程中需要仔细操作，谨防造成患者或实验者的危害。
2. 确保超声探头与被检测器官表面之间有足够的超声凝胶，以保证准确传递超声波。
3. 超声设备在使用过程中需要保持清洁、干燥，以确保设备正常工作。
4. 在进行超声成像时，需要进行良好的接触以及运动追踪，既可以避免误诊，也可以提高诊断准确度。
结论：通过本次实验，我们深入了解了超声技术在临床上的应用，学习了超声成像的原理和方法，并通过对不同器官的超声成像进行比较和分析，掌握了超声图像的解读方法和诊断分析技巧。
这对我们日后的学习和工作具有很大的帮助和指导作用。
a类超声特性综合实验流程
a类超声特性综合实验流程下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成，希望大家下载以后，能够帮助大家解决实际的问题。
文档下载后可定制随意修改，请根据实际需要进行相应的调整和使用，谢谢!并且，本店铺为大家提供各种各样类型的实用资料，如教育随笔、日记赏析、句子摘抄、古诗大全、经典美文、话题作文、工作总结、词语解析、文案摘录、其他资料等等，如想了解不同资料格式和写法，敬请关注!Download tips: This document is carefully compiled by theeditor. I hope that after you download them,they can help yousolve practical problems. The document can be customized andmodified after downloading,please adjust and use it according toactual needs, thank you!In addition, our shop provides you with various types ofpractical materials,such as educational essays, diaryappreciation,sentence excerpts,ancient poems,classic articles,topic composition,work summary,word parsing,copy excerpts,other materials and so on,want to know different data formats andwriting methods,please pay attention!A 类超声特性综合实验流程一、实验目的1. 了解 A 型超声诊断仪的基本结构和工作原理。
超声检测实验
《超声检测学》实验指导书（机电学院测控技术及仪器专业使用）彭光俊赵志编武汉理工大学教材中心2003年6月第一部分A型脉冲反射式超声探伤系统工作性能测试实验一水平线性的测定一、实验目的学会使用超声波探伤仪，熟练掌握超声探伤系统水平线性的测试方法。
二、概要水平线性即超声探伤仪对距离不同的反射体所产生的一系列回波的显示距离与反射体距离之间能够按比例方式显示的能力。
A型显示超声探伤仪示波管内的电子束受与时间成线性关系的扫描电压作用，而在水平方向扫描形成时间基线。
由于反射体的回波位置是在有线性刻度的时间基线标尺上读出的，因此，水平扫描线（时间基线）的非线性会引起定位误差。
本测试就是为了检查超声探伤系统的时基线性。
三、实验用品仪器：CTS-22型超声波探伤仪1台探头：2.5P 20-D型直探头，2.5P 13×13 K1.5-D型斜探头各1个电缆：QQ9-2电缆线（带接头）1条试块：CSK-ⅠA型试块1块耦合剂：机油1杯工具：小螺丝刀1把四、实验内容及步骤（一）采用直探头测定水平线性1．将探伤仪的[抑制]置于“0”，其它调整取适当值。
2．将直探头压在CSK-ⅠA型试块的A位置，中间加适当的耦合剂，以保持稳定的声耦合，如图1-1所示。
3．调节[深度范围]、[深度微调]和[脉冲移位]旋钮，使屏幕上显示出图1-1第6次底波。
4．调节[粗调衰减]、[细调衰减]和[增益]旋钮，当底波B1和B6的幅度分别为50%满刻度时，将它们的前沿分别对准刻度0和100（设水平全刻度为100格）。
B1和B6的前沿位置在调整中如果相互影响，则应反复进行调整。
5．再依次分别地将底波动B2、B3、B4、B5调到50%满刻度，并分别读出底波B2、B3、B4、B5的前沿与刻度20、40、60、80的偏差α2、α3、α4、α5（以格数计），如图1-2所示，将数据填入表1-1。
6．取其中最大的偏差值αmax。
则水平线性误差ΔL为：ΔL = | αmax | %注意事项：图1-2中的B1～B6是分别调到同一幅度，而不是同时达到此幅度。
A型超声探测
四． 实验记录
1. 测量水中超声波的速度
x/m
T1/ms
T2/ms
T3/ms
0.000
（3） 取样品放入样品架的圆孔中，将样品架放在水箱上面的轨道上，并观察样品底面 是否与水平面垂直。调节样品架和并观察示波器上反射回波信号的大小，直到脉 冲幅度最大为止。
（4） 移动样品架，测出探头表面与样品之间的垂直距离 x，利用示波器测出每个位置 下超声波的传播时间 t，每隔 5cm 取一个点，每个测量三次求平均值。
（1） 准备工作：信号幅度调节至最小位置。在有机玻璃水箱侧面装上超声波探头后注 入清水，至超过探头位置 1cm 左右即可。用一根电缆线把探头与“超声探头” 接线柱相接；用另一根电缆把回波“信号输出”接线柱与示波器相连接。
（2） 打开主机电源，预热后将信号幅度旋钮右旋至适当位置。打开示波器开关，预热 五分钟。
A 型超声探测
频率大于 20000Hz 的机械波称为超声波。超声波具有声波的一切性质以外还有方向性 好、强度大、深层反射波易探测等特性。超声波与物质相互作用的时候可以产生机械效应、 热效应、空化效应等。1917 年法国科学家郎之万研制出超声发射器。1946 年超声脉冲回声 技术开始用于医学诊断。超声诊断的基本原理是通过采集和在荧光屏上显示超声波透入体内 后的回波信号的位置及幅度大小来分析病变组织的位置、形态以及性质。回波信号以幅度显 示的称为 A 类超声仪。本实验要求掌握超声波的产生、发射和接受的基本原理；了解超声波 的性质及生物效应；掌握用 A 型超声波实验仪器测量声速和水层厚度的原理以及方法；掌 握超声探伤的物理基础。
超声波探伤仪的使用和性能测试
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。
超声波仪器性能的测定实验和着色法无损探伤实验
超声波仪器性能的测定实验一、实验目的1、熟悉超声波检测的工作原理。
2、通过现场测试超声波仪器性能，包括垂直线性和水平线性，进一步熟悉超声波仪器的性能，加深理解。
二、实验仪器、设备和材料1、超声波探伤仪2、直探头（2.5p14, 2.5p20, 5p14 等均可）3、IIW1 试块（或CSK-IA, 1# 试块）4、平底孔试块三、实验原理在目前的实际探伤中，应用最广泛的是A型脉冲反射式超声波探伤仪。
其基本原理是将一定频率间断发射的超声波（称脉冲波）通过一定介质（称耦合剂）的耦合传入工件，当遇到异质界面（缺陷或工件底面时），超声波将产生反射，回波（即反射波）为仪器接收并以电脉冲信号在示波屏上显示出来，由此判断缺陷的有无，以及进行定位、定量和评定。
这种仪器荧光屏横坐标表示超声波在工作中的传播时间（或传播距离），纵坐标表示反射回波波高。
根据荧光屏上缺陷的位置和高度可以判定缺陷的位置和大小。
四、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。
图1 超声波探伤仪连线图如图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：△=（｜△+｜+｜△-｜）（%）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)。
超声波无损检测实验报告
超声波无损检测实验报告一、实验目的本次超声波无损检测实验的主要目的是掌握超声波检测技术的基本原理和操作方法，能够对金属材料进行有效的缺陷检测，并对检测结果进行准确的分析和评估。
二、实验原理超声波无损检测是利用超声波在材料中传播时遇到不同介质界面会发生反射、折射和散射等现象，通过接收和分析反射回来的超声波信号，来判断材料内部是否存在缺陷以及缺陷的位置、大小和形状等信息。
超声波在均匀介质中直线传播，其传播速度与介质的弹性模量和密度有关。
当超声波遇到缺陷时，部分声波会被反射回来，反射波的强度和到达时间取决于缺陷的大小、形状和位置。
通过测量反射波的时间和强度，可以计算出缺陷的位置和大小。
三、实验设备与材料1、超声波探伤仪：本次实验使用的是_____型号的超声波探伤仪，其具有高精度、高灵敏度和稳定性等特点。
2、探头：选用了_____频率的直探头和斜探头，以适应不同检测对象和检测要求。
3、试块：标准校准试块和对比试块，用于校准仪器和确定检测灵敏度。
4、被检测材料：选用了_____材质的金属板材和管材，其表面经过适当的处理，以保证检测的准确性。
四、实验步骤1、仪器校准连接探头和探伤仪，打开仪器电源，进行初始化设置。
使用标准校准试块，对仪器的时基线性、灵敏度和增益等参数进行校准，确保仪器处于正常工作状态。
2、检测表面准备对待检测材料的表面进行清洁处理，去除油污、锈蚀和氧化皮等杂质，保证探头与检测表面有良好的接触。
3、探头选择与安装根据被检测材料的形状、厚度和检测要求，选择合适的直探头或斜探头。
将探头安装在探伤仪的探头插座上，并确保连接牢固。
4、检测参数设置设置探伤仪的工作频率、脉冲宽度、发射电压等参数，以获得最佳的检测效果。
根据被检测材料的厚度和材质，确定检测灵敏度和检测范围。
5、检测操作将探头均匀地涂抹耦合剂，然后紧密地接触在检测表面上，以保证良好的声耦合。
沿着预定的检测路线，缓慢移动探头，观察探伤仪屏幕上的回波信号，并记录缺陷的位置和特征。
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。
A型超声波探伤仪
4.2.2数字仪器控制参数
名称 控制部件 内容 报警、读数闸门的宽度 报警、读数闸门的作用逻辑 报警、读数闸门的高度 调节补偿起点的同步延时 调节补偿的增益斜率 模拟仪器对应 闸门延时 闸门宽度 闸门开关 报警电平 补偿开关 补偿延时 补偿范围 闸门起点 数字逻辑 报警、读数闸门的位置 闸门宽度 数字逻辑 闸门开关 数字逻辑 闸门高度 数字逻辑 补偿起点 数字逻辑 补偿强度 放大电路
垂直线性误差
确定频率、脉冲宽度信号 确定探伤仪增益、频带 探伤仪100%或80%信号高度 读出每2dB下降信号幅度时波高读数 2dB 与理论值比较，最大正误差和最大负误差 之和
频率特性
确定探伤仪频带，中心增益 从标称下边截止频率的1/2到上截止频率的 2倍，小于标称带宽1/10的步长逐个设置信 号频率 调节信号幅度在探伤仪上达到80%，记录信 号增益，画出曲线， 定出-3dB截止频率和带宽
2.1.3模拟仪器自动跟踪框图
2.1.4模拟仪器自动增益补偿框图
2.1.5主要功能模块原理
发射电路
单沿放电脉冲#20. 3.1.1放电脉冲参数 双极方波脉冲#21. 3.1.2方波脉冲参数
衰减器
缩小信号、改变增益 信号幅度定量
放大电路
50到80dB的信号增益
检波电路
整流滤波提取信号幅度
显示电路
2.1.5检波功能
2.2.1组合式A型脉冲回波超声波检 测仪结构框图
2.2.2组合式A型脉冲回波超声波检 测仪主要特点
提高读数精度 参数计算最终直观结果 拓展测量功能（声速，厚度，角度等等） 提供校准手段 数字输出接口
2.3.1数字式A型脉冲回波超声波检 测仪结构框图
2.3.2全数字式A型脉冲回波超声波 检测仪主要特点
无损检测技术之超声检测
无损检测技术之超声检测超波检测主要用于探测试件的内部缺陷,它的应用十分广泛.所谓超声波是指超过人耳听觉,频率大于20kHz的声波.用于检测的超声波,频率为0.4<25MHz其中用得最多的是1〜5MHz超声波探伤方法很多,通常有穿透法、脉冲反射法、串列法等.目前用得最多的是脉冲反射法.超声信号显示方面,目前用得最多而且较为成熟的是A型显示.下面主要表达A型显示脉冲反射超声探伤法.1.超声检测定义、作用及特性定义：一般指超声波与工件作用,就反射、透射和衍射的波进行研究,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进行评价的技术.工业检测中,超声检测通常指宏观缺陷检测和材料厚度测量.作用：通过超声检测发现工件或设备中存在的缺陷,从而实现产品质量控制、节约原材料、改良工艺、提升劳动生产率、消除平安隐患.超声波的重要特性：1〕方向性好超声波是频率很高、波长很短的机械波,在超声波检测中使用的波长为毫米数量级.像光波一样具有良好的方向性,可以定向发射,从而在被检工件中发现缺陷.2〕能量高超声波的水平〔声强〕与频率的平方成正比.3〕能在界面上产生反射、折射、衍射和波形转换超声波具有几何声学的特点,在介质中直线传播,遇到界面产生反射、折射、衍射和波形转换.4〕穿透水平强超声波在大多数介质中传播时,能量损失小,传播距离大,穿透水平强,在一些金属材料中穿透水平可达数米,这是其它检测方法无法比较的.2.超声波的发生及其性质2.1超声波的发生和接收声波是一种机械波,机械波是由机械振动产生的.工业探伤用的高频超声波,是通过压电换能器产生的.压电材料可以将电振动转换成机械振动,也能将机械振动转换成电振动.通常在超声波探伤中只使用一个晶片,这个晶片既作发射又作接收.图9—1姆声波的发生W9-2超声波的纵波与横波V电报班科片2.2超声波的种类超声波有许多种类,在介质中传播有不同的方式,波型不同,其振动方式不同,传播速度也不同.声波的介质质点振动方向与传播方向一致,叫做纵波.质质点振动方向和波传播的方向垂直的波叫横波.纵波可在气、液、固体中传播.可是横波只能在固体介质中传播.止匕外,还有在固体介质的外表传播的表面波、在固体介质的外表下传播的爬波和在薄板中的传播板波.它们都可用来探伤.2.3超声波的主要物理量波长：入单位：mmm同一波线上相邻两振动相位相同的质点间的距离.或者说：沿着波的传播方向,两个相邻的同相位质点间的距离.频率：f单位：赫兹〔Hz〕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.波速：C单位：m/s,km/s波动中,波在单位时间内所传播的距离称为波速.cn f或入=c/f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,波长就愈长声速声波在介质中是以一定的速度传播的,如空气中的声速为340m/s,水中的声速为1500m/s,钢中纵波的声速为5900m/s,横波的声速为3230m/s,外表波的声速3007m/s.横波的声速大约是纵波声速的一半,而外表波声速大约是横波的0.9倍.分贝与奈培在生产和科学实验中,所遇到的声强数量级往往相差悬殊,如引起听觉的声强范围,最大值和最小值相差12个数量级.显然采用绝对量来度量是不方便的,但如果对其比值〔相对量〕取对数来比较计算那么可大大简化运算.分贝就是两个同量纲的量之比取对数后的结果.△=20lgP1/P2在超声波检测中,当超声波探伤仪的垂直线性较好时,仪器示波屏上的波高与回波声压成正比.这时有△=20lgP2/P1=20lgH2/H1〔dB〕这里声压基准P1或波高基准H1可以任意选取.当H2/H1=1时,△=0dB,说明两波高相等时,二者的分贝差为零.当H2/H1=2时,/\=6dB,说明H2为H1的两倍时,H2比H1高6dB.当H2/H1=1/2时,△=—6dB,说明H2为H1的1/2时,H2比H1低6dB.2.4超声波检测的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〕,采用一定的方式使超声波进入工件；2〕超声波在工件中传播并与工件材料以及其中的缺陷相互作用,其传播方向或特征被改变；3〕反射回来的超声波被超声波探头接收,进行处理和分析；4〕根据接收的超声波特征、进行评估.目前用得最多的方法是脉冲反射法.脉冲反射法在垂直探伤时用纵波,在斜入射探伤时大多用横波.把超声波射入被检物的一面,然后在同一面接收从缺陷处反射回来的回波,根据回波情况来判断缺陷的情况.纵波垂直探伤和横波倾斜入射探伤是超声波探伤中两种主要探伤方法探头图A10斜射法探伤的几何关系如斜模中的延迟w 族第的出看&折射曲X 」收解的水平即肉d 摄降的霜再距南F-顺韬反射液T 蛤液发射脉神,I.4 圣陷回波F53.试块超声探伤中是以试块作为比较的依据.试块上有各种的特征,例如特定的尺寸,规定的人工缺陷,即某一尺寸的平底孔、横通孔、凹梢等.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.试块在超声探伤中的用途主要有三方面：①确定适宜的探伤方法.②确定探伤灵敏度和评价缺陷大小.③校验仪器和测试探头性能.4.超声波检测工艺要点A.探伤时机选择根据要到达的检测目的,选择最适当的探伤时机.B.探伤方法选择根据工件情况,选定探伤方法.例如,对焊缝,选择单斜探头接触法；对钢管,选择聚焦探头水浸法；对轴类锻件,选用单探头垂直探伤法.C.探伤方向很重要.探伤方向应以能发现缺陷为准,应根据缺陷的种类和方向来决定.D.频率的选择根据工件厚度和材料的晶粒大小,合理的选择探伤频率.E.确定探伤灵敏度用适当的标准试块的人工缺陷或试件无缺陷底面调节到一定的波高,确定探伤灵敏度.5,超声检测方法的水平范围和局限性5.1水平范围a〕能检测出原材料〔板材、复合板材、管材、锻件等〕和零部件中存在的缺陷；b〕能检测出焊接接头内存在的缺陷,面状缺陷检出率较高；c〕超声波穿透水平强,可用于大厚度〔100m做上〕原材料和焊接接头的检测；d〕能确定缺陷的位置和相对尺寸.5,2局限性a〕较难检测粗晶材料和焊接接头中存在的缺陷；b〕缺陷位置、取向和形状对检测结果有一定的影响；c〕A型显示检测不直观,检测记录信息少；d〕较难确定体积状缺陷或面状缺陷的具体性质.。
A型超声无损检测实验
实验名称：A型超声无损检测实验一、实验目的：1、了解超声波探伤的原理和仪器的工作过程；2、熟悉超声探伤仪器，掌握对探头零点和材料声速进行测定的方法；3、掌握使用直探头和斜探头，对试件进行纵波和横波探伤，确定试件的内部缺陷。
二、实验仪器：汕超A型数字超声探伤仪CTS-4020、CSK-IIIA试块、机油等。
三、实验步骤1、熟悉超声仪的工作原理超声波探伤仪首先是个超声波发生器，它利用交流电源和振荡电路，产生高频电脉冲，并可根据探伤要求调节脉冲的频率及发射能量。
超声波探伤仪还具有将接受到的电脉冲依其能量的大小、时间的先后通过荧光显示屏显示出来的功能。
其工作原理示于图1。
发生器使示波管产生水平扫描线（一条亮线，代表时间轴），接收放大器使接受到的脉冲信号作用于示波管的垂直偏转板，并按信号收到的时间先后将水平扫描线的相应部位拉起脉冲值。
始脉冲是仪器发射出去的原始脉冲信号，伤脉冲是超声波自工件内缺陷处返回的脉冲信号，底脉冲则是超声波自工件底部返回来的脉冲信号。
由于超声波在工件内是匀速传播的，因此在工件内走过的路程越长，返回的时间越晚，所以底脉冲要比伤脉冲出现的晚，它们在荧光屏上的水平距离反应了超声波在工件内走过的距离。
图1 超声检测仪的原理2、测量横波的声速把斜探头置于 B 位置, 调节探伤器, 显示R1=50mm 和R2=100mm 圆弧边界反射回波，移动探头使两个回波同时达到最大值, 然后测量回波的时间t1 和t2 利用式对于CTS-4020，用匣门分别套住两个回波，然后调节声速，直到使Sa-b=50mm即可。
图2 声速测量原理3、测量探头的零点零点：表示超声波在探头里的传播时间。
把斜探头置于 B 位置, 调节探伤器, 显示R1=50mm回波，移动探头，使回波幅值最大，用匣门套住回波，调节零点按钮，使匣门显示Sa=50mm即可。
4、对平板和焊缝进行超声检测，发现内部缺陷，并对缺陷的位置进行标记。
四、撰写实验报告实验报告应包括每个实验的目的、仪器、步骤、原理、要求、结果处理等以及完成综合实验的收获与感想、体会。
超声波无损检测I级第五、六、七部分
a.加工一系列不同声程，不同形状（平底孔或横孔），不同尺寸（直径不同）
试块，将自然缺陷声程与试块上声程相近的反射体比较。 b.试块与工件材质相近或相同，光面光洁度，工件形状相同或一致。 C. 探测条件一致，仪器、探头、灵敏度一致。 优点：直观，测得当量值较明确。 缺点：要做大量试块，成本高。 对X>3N时做试块不易，故仅在X≤3N时应用。
由于实用AVG曲线是由特定探头实测和计算得到的，因此 实用AVG曲线也只适用于特定探头。在实用AVG曲线中要 注明探头的尺寸和频率。
缺陷定量
实用AVG曲线曲线应用： 实用AVG曲线同样可用于调整探伤灵敏度和对缺陷 定量，而且比通用AVG曲线方便。 对于垂直线性良好的仪器，波高与声压或正比，将 AVG曲线直接绘制在仪器示波屏面板上，称为AVG面 板曲线，其纵坐标表示回波高，横坐标表示距离。 利 用AVG面板曲线来调整探伤灵敏度和对探伤中发现的 缺陷定量十分方便。 例：用2.5MHz、φ20mm直探头探测饼形钢锻件，锻 件厚650mm，探伤中在500mm处发现一缺陷，缺陷波 高比大平底回波低31dB。问：(1)如何利用底波调整φ2 灵敏度?(2)求缺陷的当量大小?
扫查灵敏度（粗探灵敏度）在基准灵敏度 基础上再提高4~6db，防止因耦合不稳导致 缺陷显示低而漏检。
28
缺陷定量
⑴扫查方式 全面扫查、局部扫查（列线扫查、格子线扫查、 边缘扫查）、分区扫查、螺旋线扫查、双晶探头 扫查方向与隔声层方向平行或垂直扫查。 ⑵扫查速度 扫查速度的上限与探头的有效声束宽度和重复频 率有关。 一般规定：≯150mm/s ⑶探头覆盖率 一般规定：≮15％
超声波无损检测实验报告
超声波无损检测实验报告一、实验目的本次超声波无损检测实验的主要目的是通过使用超声波检测技术，对给定的试件进行检测，以确定其内部是否存在缺陷，并对缺陷的位置、大小和形状进行评估。
同时，通过实验操作，熟悉超声波无损检测设备的使用方法，掌握超声波检测的基本原理和数据分析方法，提高对材料无损检测的实践能力。
二、实验原理超声波无损检测是利用超声波在材料中的传播特性来检测材料内部缺陷的一种方法。
当超声波在均匀介质中传播时，其传播速度、波长和频率等参数保持不变。
然而，当超声波遇到缺陷时，会发生反射、折射、散射等现象，导致超声波的传播路径和能量发生变化。
通过接收和分析这些变化，可以判断材料内部是否存在缺陷以及缺陷的相关信息。
超声波在材料中的传播速度与材料的弹性模量、密度等物理参数有关。
对于特定的材料，可以通过测量超声波的传播时间和传播距离来计算其传播速度。
同时，根据反射波的到达时间和幅度，可以确定缺陷的位置和大小。
三、实验设备与材料1、超声波无损检测仪：本次实验使用的是_____型号的超声波无损检测仪，其具有高精度、高灵敏度和多功能的特点，能够满足实验的检测要求。
2、探头：选用了_____频率的直探头和斜探头，分别用于检测不同类型的缺陷。
3、试件：准备了若干个含有不同类型和大小缺陷的金属试件，如钢板、钢管等。
4、耦合剂：使用了_____耦合剂，以保证超声波能够有效地传入试件内部。
四、实验步骤1、仪器准备开启超声波无损检测仪，进行预热和校准。
设置检测参数，如探头频率、增益、扫描范围等。
2、试件表面处理用砂纸打磨试件表面，去除氧化层和污垢，保证探头与试件之间良好的耦合。
3、涂抹耦合剂在试件检测表面均匀涂抹耦合剂，减少超声波的能量损失。
4、探头安装将直探头或斜探头安装在检测仪的探头上，并确保探头与试件表面垂直或成一定角度。
5、检测操作手持探头在试件表面缓慢移动，观察检测仪屏幕上的波形变化。
对可疑区域进行重点检测，记录反射波的位置、幅度和形状等信息。
FB219A型(USB接口)透射式超声成像实验讲义+(1)
透射式超声成像实验(FB219A型超声成像实验仪)(通过USB接口与微机连接)实验讲义透射式超声成像实验本实验利用超声波在水中传播时被物体阻挡后衰减的机理，超声成像实验仪通过换能器发射和接收信号，接收的电压信号送入单片机数据采集系统，数据采集系统的另一通道采集换能器的跃变位置信息，并将数据提供给成像程序，实验仪通过USB接口与PC机进行连接通讯，利用图像重建技术，在PC机的屏幕上把物体某一断层的截面图再现出来。
【实验目的】1．了解透射式超声成像的原理。
2．掌握透射式超声成像仪的测量方法。
3．以实际目标样品为例，通过实际操作，达到一定的测量训练。
【实验仪器】FB219A型超声成像实验仪，圆筒形旋转储水槽，扫描运动控制器，超声换能器，数据采集系统及计算机辅助软件，USB专用连接线等组成。
计算机（用户自备）。
【实验原理】利用图像重建技术，在计算机的辅助下得到一个二维的断面参数分布图像。
超声CT系统由两个相对的超声换能器来完成超声波的发射、接收工作。
换能器被安装在一个旋转架上，采集各个角度下边缘位置，实验过程中由单片机自动生成数据文件，最后由成像程序调用此数据文件生成图像，就可以得到被探测对象各断面的图像。
实验装置主要由以下部件组成：1．实验水槽：（定标/扫描执行控制箱）如图1所示，图中水槽中心的托盘上放置被测物体。
支架上装有传动装置，通过电机的转动可带动滑杆平行移动，两个换能器固定在滑杆上，通过调节，保持换能器正面相对。
“发射换能器”用Q9同轴电缆接到超声波测试仪的传感器“输出”插座，“接收换能器”用Q9同轴电缆接到超声波测试仪的传感器“输入”插座，换能器的“位置参数”通过电路转换成电压信号，送入数据采集系统。
2．超声成像实验仪：超声成像实验仪是整个CT实验的中心，它通过发射电路以及接收电路与石英晶体换能器相连。
由于晶体表面的压电效应，使它可以把机械波与振荡电路所产生的连续脉冲进行转换。
在发射端，电路中的高频方波信号加在压电晶体上，由逆压电效应，晶体表面产生相应的机械振动，带动空气或水随之振动，形成超声波；在接收端，由压电效应把机械振动波转换成电信号。
A型脉冲反射式超声探伤系统工作性能测试方法
中华人民共和国专业标准A型脉冲反射式超声探伤系统工作性能测试方法 ZB J04 001-87 ——————————————————————————————————————1 适用范围1.1 本标准适用于在探伤现场条件下测试超声探伤系统的工作性能。
超声探伤系统指实际探伤工作中使用的设备，包括A型脉冲反射式超声探伤仪，超声探头及连接它们的高频电缆。
测试时只需使用本标准中规定的标准试块而不需任何电子仪器。
1.2 本标准只规定超声探伤系统性能的测试方法，但不提出系统的性能指标或其验收条件。
当需要时，供需双方可事先协商规定验收产品时所使用超声探伤系统应达到的最低性能指标。
1.3 本标准不适用于测试超声探伤仪或超声探头的单件性能。
在单独测试其中某一单件时，可按ZB Y230—84《A型脉冲反射式超声探伤仪通用技术条件》及ZB Y231—84《超声探伤用探头性能测试方法》分别进行测试，但必须配备适当的电子仪器。
1.4 本标准只适用于手工探伤，不适用于自动化超声探伤。
1.5 本标准只适用于包括一般接触式超声直探头或斜探头的系统，不适用于包括其他类型（例如双晶式、水浸式等）超声探头的系统。
2 术语定义2.1 灵敏度余量：超声探伤系统中，以一定电平表示的标准缺陷探测灵敏度与最大探测灵敏度之间的差值。
2.2 分辨力：超声探伤系统能够把距探头不同距离的两个邻近缺陷在示波屏上作为两个回波区别出来的能力。
2.3 其它术语定义参照JB 3111—82《无损检测名词术语》。
3 测试项目3.1 采用直探头时：灵敏度余量、垂直线性、水平线性、分辨力及盲区，分别按照4、5、6、7、8各章进行测试。
3.2 采用斜探头时：垂直线性、水平线性、入射点、折射角、分辨力及灵敏度余量，分别按照5、6、9、10、11、12各章进行测试。
3.3 根据设备使用情况，由使用单位或由供需双方协商规定应测试的项目以及每仪测试的周期。
4 灵敏度余量测试方法4.1 概要本测试是为了检查超声探伤系统灵敏度的变化情况，用灵敏度余量值表示。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
实验名称：A型超声无损检测实验
一、实验目的：
1、了解超声波探伤的原理和仪器的工作过程；
2、熟悉超声探伤仪器，掌握对探头零点和材料声速进行测定的方法；
3、掌握使用直探头和斜探头，对试件进行纵波和横波探伤，确定试件的内部缺陷。
二、实验仪器：
汕超A型数字超声探伤仪CTS-4020、CSK-IIIA试块、机油等。
三、实验步骤
1、熟悉超声仪的工作原理
超声波探伤仪首先是个超声波发生器，它利用交流电源和振荡电路，产生高频电脉冲，并可根据探伤要求调节脉冲的频率及发射能量。
超声波探伤仪还具有将接受到的电脉冲依其能量的大小、时间的先后通过荧光显示屏显示出来的功能。
其工作原理示于图1。
发生器使示波管产生水平扫描线（一条亮线，代表时间轴），接收放大器使接受到的脉冲信号作用于示波管的垂直偏转板，并按信号收到的时间先后将水平扫描线的相应部位拉起脉冲值。
始脉冲是仪器发射出去的原始脉冲信号，伤脉冲是超声波自工件内缺陷处返回的脉冲信号，底脉冲则是超声波自工件底部返回来的脉冲信号。
由于超声波在工件内是匀速传播的，因此在工件内走过的路程越长，返回的时间越晚，所以底脉冲要比伤脉冲出现的晚，它们在荧光屏上的水平距离反应了超声波在工件内走过的距离。
图1 超声检测仪的原理
2、测量横波的声速
把斜探头置于 B 位置, 调节探伤器, 显示R1=50mm 和R2=100mm 圆弧边界反射回波，移动探头使两个回波同时达到最大值, 然后测量回波的时间t1 和t2 利用式
对于CTS-4020，用匣门分别套住两个回波，然后调节声速，直到使Sa-b=50mm即可。
图2 声速测量原理
3、测量探头的零点
零点：表示超声波在探头里的传播时间。
把斜探头置于 B 位置, 调节探伤器, 显示R1=50mm回波，移动探头，使回波幅值最大，用匣门套住回波，调节零点按钮，使匣门显示Sa=50mm即可。
4、对平板和焊缝进行超声检测，发现内部缺陷，并对缺陷的位置进行标记。
四、撰写实验报告
实验报告应包括每个实验的目的、仪器、步骤、原理、要求、结果处理等以及完成综合实验的收获与感想、体会。