超声检测设备与器材优秀课件
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相控阵超声成像与检测设备课件
增益
延时
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接收增益线性
ß 显示高度线性-放大器线性 ß 幅度控制线性-增益控制精度 ß 时基线性
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45
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ß 非主平面
Þ 检测范围内声束-6dB宽度沿深度的轮廓线
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声束指向极限
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声束指向极限
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声束指向极限
25
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声束指向极限
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晶元活性和校准
ß 在统一灵敏度的平面反射体条件下，独立 检测各个阵元的是否发射，接收灵敏度。
ß 接收灵敏度应在建立延时法则时进行补偿。
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晶元活性和校准
ß 电脑控制同步延时控制各阵元发射和接收 相位，干涉叠加合成各种波阵面和声束。
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相控阵的功能
ß 改变声束位移 ß 改变的声束角度 ß 改变聚焦距离和聚焦特性
12
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改变声束角度
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改变聚焦距离
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改变声束位移
ß 每次发射与接收用相控阵探头的一部分阵 元合成声束
ß 每次发射与接收所用的阵元组合在整个阵 列中依次移位
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幅度补偿
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幅度补偿
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幅度补偿
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延时补偿
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延时补偿
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延时补偿
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幅度和延时补偿
序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
超声波检测设备【共37张PPT】
对于纵波探伤，缺陷定位比较简单：
假定仪器已按1:n调节好扫描速度，而 缺陷波对应的水平刻度为SF，则缺陷至探头的 垂直距离为x=nSF。或者x=hSF／SB，h为工件 厚度，SB为底波的水平刻度。
对于横波探伤，若探头中心至缺陷的声 程为S，探头折射角为B，则:
2．缺陷的定量
缺陷的定量指确定缺陷的大小和数量。
测长法有:
半波高度法、两端6dB法、绝对灵敏度测 长法等。
半波高度法(6dB测长法)：
用探头移动过程中，缺 陷 波 高 降 低 6dB( 即 一 半 ) 时 ， 探头中心线之间的距离Lu作
为缺陷的指示长度。
3．缺陷的定性
缺陷的定性指确定缺陷的类型(如裂纹、 气孔、夹渣、白点等)。
目前在实际检测中尚有一定困难。
常用的耦合剂有机油、甘油、水玻璃、水。 半波高度法(6dB测长法)：
通过观测反射波(或透射波) 的时延与衰减情况来判断缺陷的类型、大小、数量及位置。
三、 超声波检测方法
超声波检测仪按发射超声波的方式分为脉冲波检测仪、连续波检测仪和调频波检测仪。
A超探伤：是一种波型显示，在显示屏幕上以横坐代表声波的传播时间(距离)，纵坐标代表反射波的幅度。
位置。 缺陷大于声束截面时，缺陷波高度不会再随缺陷的增大而增加，这时一般根据缺陷波高度和探头移动距离来对缺陷进行定量，即所谓的测长定量法。
C型探伤：也是一种图像显示，可显示工件平行截面的图像。 C型探伤：也是一种图像显示，可显示工件平行截面的图像。 超声波检测仪按显示方式分为： 板波：在厚度与波长相当的弹性波板中传播。 半波高度法(6dB测长法)： 由此入射的超声波能达到的内部区域为超声波探伤区域。
3．缺陷检查
轴向探伤 • 验收区域：车轴两个端面的全部区域。
第四章 医用超声诊断与治疗仪器PPT课件
回
特点：只能反映声线方向上局
波 强
部组织的回波信息，不能获得临床 度
解剖图，已基本淘汰。
深度（时间）
第四章 医用超. 声诊断与治疗仪器
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3.3 超声诊断仪的显示型式
二、B型超声（Brightness Mode） 回声以辉度显示
在A型超声诊断仪的工作基础上，加上换能器的平面扫描， 当换能器的位置逐渐改变时（或采用多元换能器），使显示 器上每一条时基线方向也相应地改变，则每条显示线代表了 产生回波的每一个界面的空间位置，从而构成一幅二维图象。 是一种辉度调制仪器。
第四章 医用超. 声诊断与治疗仪器
8
人 能 听 到 声 音 的 频 率 为 20Hz ～ 20000Hz ， 其 中 最 敏 感 的 频 率 2000Hz～3000Hz。老年人的听觉随 着年龄而衰退，能听到的频率约为 50Hz～12000Hz。
第四章 医用超. 声诊断与治疗仪器
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3、医学超声
频 率 200kHz至40MHz之间（常用在1MHz到 范 10MHz，波长在1.5mm至0.15mm） 围
理论上：频率越高，波长越短，超声 诊断的分辨率越好。
第四章 医用超. 声诊断与治疗仪器
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二、超声波的物理特性
（1）频率：声源在一秒中内振动的次数，记作f。单位为Hz。
（3）波长：沿声波传播方向，振动一个周 期所传播的距离，或在波形上相位相同的相 邻两点间距离，记为λ，单位为m
第四章 医用超. 声诊断与治疗仪器
号并转换成电信号，送入回波信息处理系统。 回波信息处理系统：由射频信号接收放大器、检波器和
视频放大器等组成，处理超声回波信息。 显示器：显示图象信息。 扫描发生器：在振荡器产生的同步脉冲控制下，输出扫
超声波检测-第4章讲义ppt课件.ppt
2024/10/10
数字超声在友联
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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
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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）
第2章-超声检测设备与器材培训课件
第2章超声检测设备与器材超声检测设备与器材包括超声检测仪、探头、试块、耦合剂和机械扫查装置等，其中仪器和探头对超声检测系统的能力起关键性作用。
了解其原理、构造和作用及其主要性能，是正确选择检测设备与器材并进行有效检测的保证。
2.1超声检测仪超声检测仪是超声检测的主体设备，它的作用是产生电振荡并施加于探头上，激励探头发射超声波，同时接受来自于探头的电信号，将其放大后以一定方式显示出来，从而得到被检工件中有关缺陷的信息。
2.1.1超声检测仪的分类超声检测仪按照其指示的参量可以分为以下三类：第一指示声的穿透能量，称为穿透式检测仪，这类仪器发射单一频率的超声连续波，根据透过工件的超声强度变化判断工件中有无缺陷及缺陷大小。
这种仪器灵敏度低，且不能确定缺陷深度位置，须从两侧接近工件，目前已很少使用。
第二类指示频率可变的超声连续波在工件中形成共振的情况，用于共振测厚，也已很少用。
第三类指示脉冲波的幅度和运行时间，称为脉冲发射式检测仪。
这类仪器通过探头向工件周期性发射持续时间很短的电脉冲，激励探头发射脉冲超声波，并接收从工件中反射回来的脉冲波信号，通过检测信号的返回时间和幅度判断是否存在缺陷和缺陷的大小。
还可以采用一收一发双探头方式，接收从工件中衍射回来的脉冲波信号，通过检测信号的返回时间来判断是否存在缺陷和缺陷大小等情况，称为衍射时差法超声检测仪。
脉冲检测仪的信号显示方式可分为A型显示、B型显示和C型显示。
2 A型显示、B型显示与C型显示A型显示是一种波形显示，是将超声信号的幅度与传播时间的关系以直角坐标的形式显示出来。
横坐标代表声波的传播时间，纵坐标代表信号幅度。
如果超声波在均质材料中传播，声速是恒定的，则传播时间可转变为传播距离。
从声波的传播时间可以确定缺陷的位置，由回波幅度可以估算缺陷当量尺寸。
€脉冲发射法检测的典型A显示图形，左侧的幅度很高的脉冲T称为始波，是发射脉冲直接进入接收电路后，在屏幕上的起始位置显示的脉冲信号；右侧的高回波B称为底波或底面回波，是超声波传播到入射面相对的工件底面产生的反射波；中间的回波F则为缺陷的反射回波。
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
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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
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（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
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• 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
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(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
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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；
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（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。
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• 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。
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• 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
超声探伤检测实验.ppt
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5. 扫描
2024/10/10
（1）扫查方式：全面扫查和局部扫查两种 方式；
（2）扫查速度：扫查速度应当适当，在目 视观察时应能保证缺陷回波被有把握地 看清，在自动记录时，则要保证记录装 置能有明确的记录。
（3）扫查间距：扫查间距通常根据探头的 最小声束宽度，保证两次扫查之间有一 定比例的覆盖。
2.工件底波调节法
利用工件底波调节灵敏度是根据工件底波与同深度（或不同深度）的 特定人工缺陷回波高度的分贝差为定值，由以下公式推出，
X-探测面据底面距离； Φ-要求检测的最小平底孔当量尺寸。 检测时将探头对准工件底面，仪器保留足够的衰减余量，一般 （ Δ+5~10dB）,调节增益使底波最高达50%（或80%）基准高，然后用“ 衰减器”增益ΔdB(即衰减量减少ΔdB)，这时探伤灵敏度就调好了。
“扫描水平和垂直位置”旋钮，并使起始 波的前沿对准标准尺零点；
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（4）清理试件表面，涂上耦合剂； （5）调节“深度”旋钮，把“微调”控制
旋钮调到零位；把“粗调”控制旋钮调 到和试件厚度范围相当的档数；适当调 节“微调”旋钮，以便测读荧光屏上底 （6）用标波的位置；准试块校验仪器的时
常用的灵敏度调节方法有1.试块调节法 2.工件底波 调节法
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（2）检测灵敏度的调整
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1.试块调节法
如探伤厚度为200mm锻件，探伤灵敏度200/ Φ 2.灵敏度调节方法先加工 一块材质、声程与工件相同的Φ2的平底孔试块，将探头对准试块上的 Φ 2平底孔。调节仪器使Φ 2的最高回波达50%（或80%）基准高即可。 若试块与工件耦合不好，还应考虑耦合补偿。
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5. 扫描
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（1）扫查方式：全面扫查和局部扫查两种 方式；
（2）扫查速度：扫查速度应当适当，在目 视观察时应能保证缺陷回波被有把握地 看清，在自动记录时，则要保证记录装 置能有明确的记录。
（3）扫查间距：扫查间距通常根据探头的 最小声束宽度，保证两次扫查之间有一 定比例的覆盖。
2.工件底波调节法
利用工件底波调节灵敏度是根据工件底波与同深度（或不同深度）的 特定人工缺陷回波高度的分贝差为定值，由以下公式推出，
X-探测面据底面距离； Φ-要求检测的最小平底孔当量尺寸。 检测时将探头对准工件底面，仪器保留足够的衰减余量，一般 （ Δ+5~10dB）,调节增益使底波最高达50%（或80%）基准高，然后用“ 衰减器”增益ΔdB(即衰减量减少ΔdB)，这时探伤灵敏度就调好了。
“扫描水平和垂直位置”旋钮，并使起始 波的前沿对准标准尺零点；
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（4）清理试件表面，涂上耦合剂； （5）调节“深度”旋钮，把“微调”控制
旋钮调到零位；把“粗调”控制旋钮调 到和试件厚度范围相当的档数；适当调 节“微调”旋钮，以便测读荧光屏上底 （6）用标波的位置；准试块校验仪器的时
常用的灵敏度调节方法有1.试块调节法 2.工件底波 调节法
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（2）检测灵敏度的调整
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1.试块调节法
如探伤厚度为200mm锻件，探伤灵敏度200/ Φ 2.灵敏度调节方法先加工 一块材质、声程与工件相同的Φ2的平底孔试块，将探头对准试块上的 Φ 2平底孔。调节仪器使Φ 2的最高回波达50%（或80%）基准高即可。 若试块与工件耦合不好，还应考虑耦合补偿。
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超声成像设备xsqPPT课件
工作原理
01
02
03
超声波发射
设备通过高频电信号激励 压电晶体，产生超声波束。
声波传播与反射
超声波束进入人体后，遇 到不同组织界面会发生反 射和折射，形成回波。
信号接收与处理
回波被探头接收后，经过 信号放大、处理和数字化， 形成超声图像。
分类与应用
分类
根据应用领域和功能，超声成像设备 可分为医用超声成像设备和工业超声 成像设备。
动态心脏超声
用于监测心脏动态变化，评估心脏收缩和舒 张功能。
心腔内超声
用于实时监测心脏内血流情况及评估心脏介 入治疗效果。
血管超声
颈动脉超声
用于检测颈动脉粥样硬化斑块及狭窄 程度，评估脑卒中风险。
腹主动脉超声
用于检测腹主动脉瘤、腹主动脉夹层 等血管病变。
下肢动脉超声
用于诊断下肢动脉粥样硬化及下肢动 脉血栓形成。
超声成像设备与计算机技术的结合，实现了数字化存储、远程诊断和人工智能辅助 诊断等功能，提高了诊断的智能化水平。
临床应用拓展
超声成像技术在临床应用中不断拓展， 不仅用于腹部、心脏、妇产科等传统 领域，还逐渐应用于肌肉骨骼、泌尿 系统、肿瘤等领域。
超声引导的介入诊疗技术也得到了广 泛应用，如超声引导下的穿刺活检、 置管引流、肿瘤消融等技术，提高了 诊疗效果和安全性。
内膜异位症等。
卵巢超声
用于检测卵巢形态、大小及病 变，如卵巢囊肿、多囊卵巢综
合症等。
早孕超声
用于诊断早期妊娠，观察胚胎 发育情况及排除宫外孕。
产后复查超声
用于评估产后子宫恢复情况及 排除并发症。
心脏超声
常规心脏超声
用于评估心脏形态、大小及心功能，诊断心 脏瓣膜疾病、心肌病等。
超声检测课件
总结词
例如，在航空领域中，对飞机机翼和机身进行超声检测可以发现其内部的脱粘、分层、孔隙等缺陷；在汽车领域中，对汽车零部件进行超声检测可以发现其内部的裂纹、气孔等缺陷。
详细描述
超声检测的未来发展与挑战
06
随着计算机技术和自动化控制技术的发展，超声检测技术将更加数字化和自动化，提高检测效率和准确性。
国际标准
国内标准
行业标准
如国家质检总局发布的相关标准，根据国内实际情况对超声检测做出具体规定。
各行业根据自身特点制定的超声检测标准，如航空、铁路等行业标准。
03
02
01
明确检测目的、确定检测方法、选择合适的探头和仪器等。
检测前准备
包括探头的安装与调节、耦合剂的使用、扫查方式的选择等。
检测过程
对采集的超声信号进行预处理、图像生成和特征提取等。
随着科技的发展，超声检测技术也在不断进步和完善，除了以上介绍的脉冲反射法、穿透法和共振法外，还有一些其他的超声检测技术，如超声全息、超声显微镜等。这些技术具有更高的精度和灵敏度，适用于更广泛的检测领域和更复杂的检测需求。
总结词
超声检测标准与规范
04
如ISO 18330-2超声检测标准，用于指导超声检测的方法和要求。
数字化与自动化
人工智能和机器学习技术在超声检测中的应用将逐渐普及，通过智能算法对超声信号进行分析和识别，提高检测精度和可靠性。
人工智能与机器学习
随着便携式设备的发展，超声检测设备将更加微型化和便携化，方便在各种环境下进行现场检测。
微型化与便携化
检测精度与稳定性
提高超声检测的精度和稳定性是面临的重要挑战，需要不断优化算法、改进设备性能和提高操作技能。
复合材料由多种材料组成，其声学特性较为复杂，因此需要采用特殊的超声检测方法。
例如，在航空领域中，对飞机机翼和机身进行超声检测可以发现其内部的脱粘、分层、孔隙等缺陷；在汽车领域中，对汽车零部件进行超声检测可以发现其内部的裂纹、气孔等缺陷。
详细描述
超声检测的未来发展与挑战
06
随着计算机技术和自动化控制技术的发展，超声检测技术将更加数字化和自动化，提高检测效率和准确性。
国际标准
国内标准
行业标准
如国家质检总局发布的相关标准，根据国内实际情况对超声检测做出具体规定。
各行业根据自身特点制定的超声检测标准，如航空、铁路等行业标准。
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01
明确检测目的、确定检测方法、选择合适的探头和仪器等。
检测前准备
包括探头的安装与调节、耦合剂的使用、扫查方式的选择等。
检测过程
对采集的超声信号进行预处理、图像生成和特征提取等。
随着科技的发展，超声检测技术也在不断进步和完善，除了以上介绍的脉冲反射法、穿透法和共振法外，还有一些其他的超声检测技术，如超声全息、超声显微镜等。这些技术具有更高的精度和灵敏度，适用于更广泛的检测领域和更复杂的检测需求。
总结词
超声检测标准与规范
04
如ISO 18330-2超声检测标准，用于指导超声检测的方法和要求。
数字化与自动化
人工智能和机器学习技术在超声检测中的应用将逐渐普及，通过智能算法对超声信号进行分析和识别，提高检测精度和可靠性。
人工智能与机器学习
随着便携式设备的发展，超声检测设备将更加微型化和便携化，方便在各种环境下进行现场检测。
微型化与便携化
检测精度与稳定性
提高超声检测的精度和稳定性是面临的重要挑战，需要不断优化算法、改进设备性能和提高操作技能。
复合材料由多种材料组成，其声学特性较为复杂，因此需要采用特殊的超声检测方法。
第2章 超声检测设备与器材
➢ 非调谐式电路 ※ 发射尖脉冲、方波等不同形式的窄脉冲。 ※ 超声脉冲频带较宽，可适应不同频带范围的探头。 ※ 中心频率主要由探头中压电晶片的固有参数决定。
➢ 发射电脉冲的频率特性被传递到整个检测系统，影响检测 系统性能。
➢ 发射脉冲频带范围包含探头自身的频带范围时，使探头的 能量转换效率达到最高。
➢ 幻象波
※高重复频率使两次 脉冲间隔时间变短， 导致未充分衰减的 多次反射进入下一 周期而形成的波形。
※大多出现在低衰减 材料中。
(2) 发射电路 • 作用：产生高压电脉冲，施加到压电晶片上产生脉冲超声波。
➢ 调冲频带较窄，激发宽脉冲 。 ※ 用于高衰减材料检测。
2. A型脉冲反射式超声检测仪的电路组成与各部分功能 (1) 同步电路（同步脉冲发生器） • 作用：产生数十至数千赫兹(Hz)周期性的同步脉冲，作为
发射电路、时基电路以及其他辅助电路的触发脉冲，使各 电路在时间上协调一致工作。
• 重复频率：每秒钟内发射同步脉冲的次数。 ➢决定超声检测仪的发射脉冲重复频率。 ➢重复频率选择 ※ 自动化检测 ※ 手工检测
用于共振法测厚。
※ 共振式测厚仪
➢ 指示脉冲反射声波的幅度和传播时间 ※ 脉冲反射式检测仪：仪器周期性地发射持续时间很短 的电脉冲，激励探头发射脉冲超声波，并接收从工件 中反射回来的脉冲波信号，通过检测信号的返回时间 和幅度判断是否存在缺陷及缺陷大小。
• 其他分类 ➢ 信号显示方式：A型显示（A扫描）、B型显示（B扫 描）、C型显示（C扫描）。 ➢ 信号处理技术：模拟式和数字式仪器。 ➢ 用途：便携式检测仪、非金属检测仪、超声测厚仪等。
➢ 视频放大器：将视频信号放大，送至显示器垂直偏转板。
• 接收电路的频带宽度 ➢ 影响接收的信号的放大和显示的失真度，频带宽度应与 探头的频带相匹配。
➢ 发射电脉冲的频率特性被传递到整个检测系统，影响检测 系统性能。
➢ 发射脉冲频带范围包含探头自身的频带范围时，使探头的 能量转换效率达到最高。
➢ 幻象波
※高重复频率使两次 脉冲间隔时间变短， 导致未充分衰减的 多次反射进入下一 周期而形成的波形。
※大多出现在低衰减 材料中。
(2) 发射电路 • 作用：产生高压电脉冲，施加到压电晶片上产生脉冲超声波。
➢ 调冲频带较窄，激发宽脉冲 。 ※ 用于高衰减材料检测。
2. A型脉冲反射式超声检测仪的电路组成与各部分功能 (1) 同步电路（同步脉冲发生器） • 作用：产生数十至数千赫兹(Hz)周期性的同步脉冲，作为
发射电路、时基电路以及其他辅助电路的触发脉冲，使各 电路在时间上协调一致工作。
• 重复频率：每秒钟内发射同步脉冲的次数。 ➢决定超声检测仪的发射脉冲重复频率。 ➢重复频率选择 ※ 自动化检测 ※ 手工检测
用于共振法测厚。
※ 共振式测厚仪
➢ 指示脉冲反射声波的幅度和传播时间 ※ 脉冲反射式检测仪：仪器周期性地发射持续时间很短 的电脉冲，激励探头发射脉冲超声波，并接收从工件 中反射回来的脉冲波信号，通过检测信号的返回时间 和幅度判断是否存在缺陷及缺陷大小。
• 其他分类 ➢ 信号显示方式：A型显示（A扫描）、B型显示（B扫 描）、C型显示（C扫描）。 ➢ 信号处理技术：模拟式和数字式仪器。 ➢ 用途：便携式检测仪、非金属检测仪、超声测厚仪等。
➢ 视频放大器：将视频信号放大，送至显示器垂直偏转板。
• 接收电路的频带宽度 ➢ 影响接收的信号的放大和显示的失真度，频带宽度应与 探头的频带相匹配。
《超声检测设备》PPT幻灯片PPT
超声检测检测设备与器材 第四章
8) 延迟旋钮(或称脉冲移位旋钮) 作用：用于调节开始发射脉冲时刻与开始扫描时 刻之间的时间差。调节延迟旋钮可使扫描线上的回 波位置大幅度左右移动，而不改变回波之间的距离。 9) 聚焦旋钮 作用：调节电子束的聚焦程度，使荧光屏波形清 晰。
除聚焦旋钮外焦”与“辅助聚焦”，随波形最清晰为止。
3) C型显示 C型显示是工件的一个平图投影图，可以得到 某一深度范围缺陷的二维形状与分布。
图4-3 C型显示原理图
超声检测检测设备与器材 第四章
4.1.2 模拟式超声检测仪
(1) 仪器电路方框图和工作原理
同步电路
扫描电路
T FB
发射电路
接收放大电路
显示器
电源
探头
缺陷
工件
图4-4 A型脉冲反射式超声波探伤仪电路方框图
超声检测检测设备与器材 第四章
2) 扫描电路
扫描电路又称时基电路，用来产生锯齿波电压，
电压与时间成正比，加在示波管水平偏转板上，使
示波管显示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。改变扫描速度（锯齿波的
斜率）即可改变显示在屏幕上的时间范围，即超声
波传播的声程范围。扫描电路的方框图及其波形如
1. 发射插座 2. 接收插座 3. 工作方式选择 4. 发射强度
5. 粗调衰减器 6. 细调衰减器 7. 抑制 8. 增益 9. 定位游标
10. 示波器 11. 滤光罩 12. 聚焦 13. 深度范围 14. 深度细调
15. 脉冲移位 16. 电源电压指示器 17. 电源开关
超声检测检测设备与器材 第四章
一秒钟内发射同步脉冲的次数称为重复频率。同步脉冲 的重复频率决定了超声检测仪的发射脉冲重复频率，即决定了 每秒钟向被检工件内发射超声脉冲的次数。
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A型脉冲反射式模拟超声波检测仪电路方框图
（二）仪器的主要组成及作用
A型脉冲反射式超声波检测仪主要由同步电路、扫描电路、 发射电路、接收放大电路、显示电路和电源电路等组成。
1、同步电路：同步电路也叫触发电路，其作用是产生周 期性的同步脉冲，作为发射电路、扫描电路和其它辅助电 路的触发脉冲，使各电路在时间上协调一致地工作，是检 测仪工作的指挥中心。
超声检测设备与器材
超声波检测设备与器材包括超声波检测仪、探头、 试块， 其性能的好坏影响超声波检测的检测灵敏度和定 位定量精度。
超声波检测试块和耦合剂是超声波检测的重要器 材，试块类型和反射体的性质对超声波检测灵敏 度和缺陷评定具有重要意义，耦合剂的类型和性 能对超声波检测灵敏度和缺陷评定也有重要影响。
动态范围：动态范围是指在增益不变的情况下，超声检测 仪可运用的一段信号幅度范围，在此范围内信号不过载或 畸变，也不至过小而难以观测。
2、发射电路：发射电路是一个电脉冲信号发生器，可以产 生100-400V的高压电脉冲，施加到探头的压电晶片上， 激励压电晶片发生振动，从而产生超声波。有些高能型仪 器也提供高达1000V的高压电脉冲。
掌握以下二个概念： 发射脉冲频带越宽，发射脉冲越窄，分辨率越好。 脉冲电压越高，脉冲越宽，则发射能量越大，穿透力就越
三、超声波检测仪 （一）超声波检测仪的工作原理 同步电路产生的触发脉冲同时加至扫描电路和发射电路，扫描电路受触发开
始工作，产生锯齿波扫描电压，加至示波管水平偏转板上，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 脉冲，施加至探头，激励压电晶片振动，产生超声波，超声波通过透声介质 （耦合剂）进入被检工件，超声波在工件中传播，遇到边界（缺陷或底面） 产生反射，返回到探头，又被压电晶片转变为电信号，经接收电路放大和检 波，加到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 应位置上产生缺陷回波和底波。
3、C型显示检测仪：C型显示也是一 种图象显示，检测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，因而探头的工件表面移动 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。 如图
目前，广泛使用的是A型显示脉冲反射式超声波检测仪。 下面就来研究这种型号的检测仪
（二）按缺陷显示方式可分为：
1、A型显示检测仪：A型显示是一种波型显示，检测仪荧 光屏的横坐标代表声波的传播时间（如果超声波在均匀介 质中传播，则声速是恒定的，则传播时间可以转变为传播 距离），纵坐标代表反射波的幅度，由反射波的位置可以 确定缺陷的位置，反射波的幅度可以估算缺陷的大小。
2、B型显示检测仪：B型显示是一种图象显示，检测仪荧 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。如图
由缺陷回波引起的压电晶片产生的射频电压通常只有几十 毫伏至几百毫伏，放大电路需对其进行足够倍数的放大 （约100dB）,才能达到示波管显示所需的上百伏电压。
Kv=20lgU出/U入（dB） Kv：放大倍数 U出：放大电路输出电压 U入：放大电路输入电压
技术指标。
垂直线性：垂直线性是指输入到超声检测仪接收电路的信 号幅度与其在超声检测仪显示器上所显示的幅度成比例的 程度。
周期性地发射一持续时间很短的电脉冲，激励探头中压电 晶片发生振动产生超声波，超声波在工件中传播，并在边 界上产生反射和折射，探头的压电晶片接收从工件中反射 回来的超声波并转变为电信号，仪器对这些电信号进行处 理并以一定的方式显示出来，从而根据反射波的传播时间 和幅度来判断缺陷的位置和大小等情况。
2、穿透式检测仪：指示声的穿透能量，根据透过工件的 超声波强度来判断工件中有无缺陷及缺陷大小。检测灵敏 度低，且不能确定缺陷位置。
大，盲区也越大，深度分辨率越差。
3、接收电路：超声信号经压电晶片转换后得到的微弱电脉 冲，被输入到接收电路，接收电路对其进行放大、检波、 使其能在显示屏上得到足够的显示。
接收电路通常由衰减器、高频放大器、检波器和视频放大 器等组成。接收电路的性能对超声波检测仪器性能影响极 大，它直接影响到检测仪的垂直线性、动态范围、检测灵 敏度、分辨力等重要技术指标。
每秒钟发射同步脉冲的次数称为重复频率，重复频率决定 了仪器每秒钟向被检工作内发射超声波的次数（数十次以 致数千次）。重复频率高，采样数据快，漏检率低（适宜 自动化检测，可以实现高速扫查）。但重复频率高，脉冲 间隔时间短，使未经过充分衰减的多次反射进入下一周期 形成所谓的“幻象波”，造成缺陷误判。所以，重复频率 不是越高越好。
3、共振检测仪：频率可变的超声连续波在工件中形成共 振，用于共振法测厚。
穿透式检测仪、共振检测仪在无损检测领域内已很少使用。 应用最广的是脉冲反射式超声检测仪
脉冲反射式超声波检测仪的工作过程：检测仪中的脉 冲振荡电路产生一个周期性的持续时间很短的电脉冲， 这一周期性的电脉冲通过电线施加在探头中的压电晶 片上，激励压电晶片产生机械振动，从而产生超声波， 超声波通过特定的媒介传入被检工件并在工件中传播， 超声波在工件中传播过程中，遇到边界会产生反射和 折射，压电晶片接收到从工件中反射回来的超声波， 将机械能转化为电脉冲信号，通过检波和放大并以一 定方式显示出来，从而根据反射波在工件中的传播时 间确定缺陷的位置，根据反射波的幅度判断缺陷的大 小。
一、超声检测仪：超声检测仪是超声检测的主体设备， 其作用是：
1、产生电振荡并施加于换能器（探头）上，激励探
头中的压电晶片产生机械振动，从而产生超声波并 发射出去；
2、接收来自探头的电信号，并将其放大后以一定方 式显示出来。
二、超声波检测仪的分类 （一）、按超声波的原理可分为： 1、脉冲反射式超声检测仪：仪器通过向探头的压电晶片
（二）仪器的主要组成及作用
A型脉冲反射式超声波检测仪主要由同步电路、扫描电路、 发射电路、接收放大电路、显示电路和电源电路等组成。
1、同步电路：同步电路也叫触发电路，其作用是产生周 期性的同步脉冲，作为发射电路、扫描电路和其它辅助电 路的触发脉冲，使各电路在时间上协调一致地工作，是检 测仪工作的指挥中心。
超声检测设备与器材
超声波检测设备与器材包括超声波检测仪、探头、 试块， 其性能的好坏影响超声波检测的检测灵敏度和定 位定量精度。
超声波检测试块和耦合剂是超声波检测的重要器 材，试块类型和反射体的性质对超声波检测灵敏 度和缺陷评定具有重要意义，耦合剂的类型和性 能对超声波检测灵敏度和缺陷评定也有重要影响。
动态范围：动态范围是指在增益不变的情况下，超声检测 仪可运用的一段信号幅度范围，在此范围内信号不过载或 畸变，也不至过小而难以观测。
2、发射电路：发射电路是一个电脉冲信号发生器，可以产 生100-400V的高压电脉冲，施加到探头的压电晶片上， 激励压电晶片发生振动，从而产生超声波。有些高能型仪 器也提供高达1000V的高压电脉冲。
掌握以下二个概念： 发射脉冲频带越宽，发射脉冲越窄，分辨率越好。 脉冲电压越高，脉冲越宽，则发射能量越大，穿透力就越
三、超声波检测仪 （一）超声波检测仪的工作原理 同步电路产生的触发脉冲同时加至扫描电路和发射电路，扫描电路受触发开
始工作，产生锯齿波扫描电压，加至示波管水平偏转板上，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 脉冲，施加至探头，激励压电晶片振动，产生超声波，超声波通过透声介质 （耦合剂）进入被检工件，超声波在工件中传播，遇到边界（缺陷或底面） 产生反射，返回到探头，又被压电晶片转变为电信号，经接收电路放大和检 波，加到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 应位置上产生缺陷回波和底波。
3、C型显示检测仪：C型显示也是一 种图象显示，检测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，因而探头的工件表面移动 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。 如图
目前，广泛使用的是A型显示脉冲反射式超声波检测仪。 下面就来研究这种型号的检测仪
（二）按缺陷显示方式可分为：
1、A型显示检测仪：A型显示是一种波型显示，检测仪荧 光屏的横坐标代表声波的传播时间（如果超声波在均匀介 质中传播，则声速是恒定的，则传播时间可以转变为传播 距离），纵坐标代表反射波的幅度，由反射波的位置可以 确定缺陷的位置，反射波的幅度可以估算缺陷的大小。
2、B型显示检测仪：B型显示是一种图象显示，检测仪荧 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。如图
由缺陷回波引起的压电晶片产生的射频电压通常只有几十 毫伏至几百毫伏，放大电路需对其进行足够倍数的放大 （约100dB）,才能达到示波管显示所需的上百伏电压。
Kv=20lgU出/U入（dB） Kv：放大倍数 U出：放大电路输出电压 U入：放大电路输入电压
技术指标。
垂直线性：垂直线性是指输入到超声检测仪接收电路的信 号幅度与其在超声检测仪显示器上所显示的幅度成比例的 程度。
周期性地发射一持续时间很短的电脉冲，激励探头中压电 晶片发生振动产生超声波，超声波在工件中传播，并在边 界上产生反射和折射，探头的压电晶片接收从工件中反射 回来的超声波并转变为电信号，仪器对这些电信号进行处 理并以一定的方式显示出来，从而根据反射波的传播时间 和幅度来判断缺陷的位置和大小等情况。
2、穿透式检测仪：指示声的穿透能量，根据透过工件的 超声波强度来判断工件中有无缺陷及缺陷大小。检测灵敏 度低，且不能确定缺陷位置。
大，盲区也越大，深度分辨率越差。
3、接收电路：超声信号经压电晶片转换后得到的微弱电脉 冲，被输入到接收电路，接收电路对其进行放大、检波、 使其能在显示屏上得到足够的显示。
接收电路通常由衰减器、高频放大器、检波器和视频放大 器等组成。接收电路的性能对超声波检测仪器性能影响极 大，它直接影响到检测仪的垂直线性、动态范围、检测灵 敏度、分辨力等重要技术指标。
每秒钟发射同步脉冲的次数称为重复频率，重复频率决定 了仪器每秒钟向被检工作内发射超声波的次数（数十次以 致数千次）。重复频率高，采样数据快，漏检率低（适宜 自动化检测，可以实现高速扫查）。但重复频率高，脉冲 间隔时间短，使未经过充分衰减的多次反射进入下一周期 形成所谓的“幻象波”，造成缺陷误判。所以，重复频率 不是越高越好。
3、共振检测仪：频率可变的超声连续波在工件中形成共 振，用于共振法测厚。
穿透式检测仪、共振检测仪在无损检测领域内已很少使用。 应用最广的是脉冲反射式超声检测仪
脉冲反射式超声波检测仪的工作过程：检测仪中的脉 冲振荡电路产生一个周期性的持续时间很短的电脉冲， 这一周期性的电脉冲通过电线施加在探头中的压电晶 片上，激励压电晶片产生机械振动，从而产生超声波， 超声波通过特定的媒介传入被检工件并在工件中传播， 超声波在工件中传播过程中，遇到边界会产生反射和 折射，压电晶片接收到从工件中反射回来的超声波， 将机械能转化为电脉冲信号，通过检波和放大并以一 定方式显示出来，从而根据反射波在工件中的传播时 间确定缺陷的位置，根据反射波的幅度判断缺陷的大 小。
一、超声检测仪：超声检测仪是超声检测的主体设备， 其作用是：
1、产生电振荡并施加于换能器（探头）上，激励探
头中的压电晶片产生机械振动，从而产生超声波并 发射出去；
2、接收来自探头的电信号，并将其放大后以一定方 式显示出来。
二、超声波检测仪的分类 （一）、按超声波的原理可分为： 1、脉冲反射式超声检测仪：仪器通过向探头的压电晶片