材料近代测试方法第八章：超声波、射线探伤检测

2）按缺陷显示方式分类 （1）A型显示探伤仪：A型显示是一种波形显示，探伤仪
荧光屏的横坐标代表声波的传播时间(或距离)，纵坐标 代表反射波的幅度。由反射波的位置可以确定缺陷位置， 由反射波的幅度可以估算缺陷大小。
（2）B型显示探伤仪：B型显示是一种图象显示，荧光屏 的横坐标是靠机械扫描来代表探头的扫查轨迹，纵坐标 是靠电子扫描来代表声波的传播时间(或距离)，因而可 直观地显示出被探工件任一纵截面上缺陷分布及深度。
材料科学与工程专业主干专业课程 材料检测方法
主讲老师：杨 可
Monday, March 30, 2020
第八章 超声波、射线探伤检测
光明给我们经验， 读书给我们知识。
——奥斯特洛夫斯基
学习内容：
1．超声波检测的原理； 2．超声波仪器、探头和试块； 3、超声波探伤方法和通用探伤技术； 4、射线探伤分析的原理及其应用. 5、磁粉探伤分析的原理及其应用
2、发射强度旋钮 发射强度旋钮的作用是改变仪器的发射脉冲功率，从而 改变仪器的发射强度。增大发射强度时，可提高仪器灵 敏度，但脉冲变宽，分辨力变差。因此，在探伤灵敏度 能满足要求的情况下，发射强度旋钮应尽量放在较低的 位置。
3）按超声波的通道分类 （1）单通道探伤仪：这种仪器由一个或一对探头单独工作，
是目前超声波探伤中应用最广泛的仪器。
（2）多通道探伤仪；这种仪器由多个或多对探头交替工作， 每一通道相当于一台单通道探伤仪，适用于自动化探伤。
目前，探伤中广泛使用的超声波探伤仪，如CTS--22、 CTS--26等都是A型显示脉冲反射式探伤仪。
3、发射电路：利用闸流管或可控硅的开关特性，产生几百 伏至上千伏的电脉冲。电脉冲加于发射探头，激励压电 晶片振动，使之发射超声波，可控硅发射电路的典型电 路如教材图4-30所示。发射电路中的电阻Ro称为阻尼电 阻，用发射强度旋钮可改变Ro的阻值。阻值大发射强度 高，阻值小发射强度低，因Ro与探头并联，改变Ro同时 也改变了探头电阻尼大小，即影响探头的分辨力。
二、A型脉冲反射式超声探伤仪电路方框图
工作过程：同步电路产生的触发脉冲同时加至扫描和发射电路，扫 描电路受触发工作，产生锯齿波电压，加至示波管水平偏转板，使 电子束发生水平偏转，在荧光屏上产生一条水平扫描线。同时，发 射电路受触发产生高频窄脉冲，加至探头，激励压电晶片振动，在 工件中产生超声波。超声波在工件中传播，遇缺陷或底面发生反射， 返回探头时，又被压电晶片转变为电信号，经接收电路放大和检波， 加至示波管垂直偏转板上，使电子束发生垂直偏转，在水平扫描线 的相应位置上产生缺陷波和底波。根据缺陷波的位置可以确定缺陷 的埋藏深度，根据缺陷波的幅度可以估算缺陷当量的大小。
四、仪器主要旋钮的作用及其调整
探伤仪面板上有许多开关和旋钮，用于调节探伤仪的功 能和工作状态。图3.7是CTS—22型探伤仪面板示意图， 以这种仪器为例，说明各主要开关的作用及其调整方法。
1、工作方式选择旋钮 工作方式选择旋钮的作用是选择探测方式。即“双探” 或“单探”方式。当开关置于“双探”时，为双探头一 发一收工作状态，可用一个双晶探头或两个单探头探伤， 发射探头和接收探头分别连接到发射插座和接收插座。 当开关置于“单探”时，为单探头发收工作状态，可用 一个单探头探伤，此时发射插座和接收插座从内部连通， 探头可插入任一插座。
4、接收电路：接收电路由衰减器、射频放大器、检波器和 视频放大器等组成。它将来自探头的电信号进行放大、 检波，最后加至示波管的垂直偏转板上，并在荧光屏上 显示。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。
5、显示电路：主要由示波管及外围电路组成。示波管用来 显示探伤图形，示波管由电子枪、偏转系统和荧光屏等 三部分组成，其基本结构如图所示 。
三、仪器主要组成部ຫໍສະໝຸດ Baidu的作用
1、同步电路：同步电路又称触发电路，它每秒钟产生数 十至数千个脉冲，用来触发探伤仪扫描电路、发射电路 等，使之步调一致、有条不紊地工作。因此，同步电路 是整个探伤仪的“中枢”，同步电路出了故障，整个探 伤仪便无法工作。
2、扫描电路：扫描电路又称时基电路，用来产生锯齿波电 压，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。
（3）C型显示探伤仪：C型显示也是一种图象显示，探伤 仪荧光屏的横坐标和纵坐标都是靠机械扫描来代表探头 在工件表面的位置。探头接收信号幅度以光点辉度表示， 因而，当探头在工件表面移动时，荧光屏上便显示出工 件内部缺陷的平面图象，但不能显示缺陷的深度。
（4）3D显示探伤仪：B型显示和C型显示的不足之处 是对于缺陷的深度和空间分布不能一次记录成象，而 3D显示技术能把B、C显示相结合产生一个准三维的投 影图象，同时能表示出缺陷在空间的特征。
重点：
1、了解各种方法的探伤机理； 2、能够进行探伤分析
一、超声波探伤仪概述 1、仪器的作用：超声波探伤仪是超声波探伤的主体设备，它
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。 2、仪器的分类 1）按超声波的连续性分类 （1）脉冲波探伤仪：通过探头向工件周期性地发射不连续且 频率不变的超声波，据超声波传播时间及幅度判断工件中缺 陷位置和大小。 （2）连续波探伤仪：通过探头向工件中发射连续且频率不变 (或在小范围内周期性变化)的超声波，据透过工件的超声波 强度变化判断工件中有无缺陷及缺陷大小。 （3）调频波探伤仪：通过探头向工件中发射连续的频率周期 性变化的超声波，据发射波与反射波的差频变化情况判断工 件中有无缺陷。