超声波检测中对缺陷高度的测定

合集下载

锻钢件的超声波探伤检查方法缺陷等级分类及判定标准

锻钢件的超声波探伤检查方法缺陷等级分类及判定标准

锻钢件的超声波探伤检查方法缺陷等级分类及判定标准1•目的规范公司锻钢件的超声波探伤检查方法,规范缺陷等级分类及判定标准2•内容2.1探伤装置使用脉冲反射式超声波探伤仪。

2.2探伤方法原则上采用单晶头垂直探伤法。

但是精密探伤及有特殊要求的部位,将同时采用其他探伤方法。

2.3探伤方向及探伤范围按下表实施探伤。

但是,认定有缺陷等异状时,必须从所有方向开始探伤。

探伤方向及扫查范围向:对半圆周进行全面探伤。

但小齿轮、螺纹轴、蜗轮、辊子等表层附近特别重要的锻钢件,要从整周开始进行全面探伤。

轴类锻钢件径向:外周全面探伤轴向:从两个方向进行全面探伤轴向:从两个方向开始进行全面探伤从长度方向,宽度方向,板厚方向三个方向开始进行全面探伤。

但齿条等表层附近特别重要的锻钢件,三个方向均需从两面开始全面探伤。

径向:对外周进行全面探伤轴向:从一个方向开始全面探伤。

但是,齿圈等表层附近特别重要的锻钢件要从两个方向起全面探伤。

径向:对外周进行全面探伤轴向:从一个方向开始全面探伤。

但是,齿轮、车轮等表层附近特别重要的锻钢件要从两个方向起全面探伤。

探伤表面的表面粗糙度要达至【Ra12.5以上较好精加工状态。

2.5测量范围的调整原则上,测定范围要调整至底面回波在显示屏时间轴上显现2次。

2.6探伤方式、使用频率和使用探头探伤方式,使用频率和使用探头见下表。

2.7探伤灵敏度的设定2.7.1底面回波方式的灵敏度设定⑴直径或壁厚在2mm以下的部位,将各不同直径或壁厚的致密部位上第1次底面回波高度(BG)调整至探伤仪显示器刻度板的80%。

然后,根据图4进行灵敏度的增幅,以此作为探伤起始灵敏度。

另外,对于超过检查部位的壁厚1/2以上的区域进行探伤时,需要进一步提高灵敏度12dB进行探伤。

关于小齿轮、螺纹轴、蜗轮、齿轮、齿条、车轮等表层附近特别重要的锻钢件,则用提高了12dB后的灵敏度进行全面或是从两面开始探伤。

⑵试验部位的壁厚超过2m时,使用探头专用的DGS曲线图。

超声波探伤直射波法扫查高度的应用实例

超声波探伤直射波法扫查高度的应用实例

焊缝超声波探伤直射波扫查高度的应用实例一、相关概念1、直射波扫查高度:当探头前沿与焊缝余高相接触时,直射波主声束与焊缝宽度中心线的交点至下焊缝母材的距离,用h表示。

2、直射法:用一次波直接扫查焊缝根部的探伤方法为直射法。

3、一次反射法:用二次波扫查焊缝区域的探伤方法成为一次反射法。

二、直射波扫查高度:)/K ………………………①1、直射波扫查高度计算公式: h=T-(a/2+LT:母材厚度a:焊缝上表面宽度:探头前沿距离LK:探头K值由公式①可知,h与母材厚度及上焊缝宽度有关,当T与a一定时,h取决于探头K值和前沿距离。

2、h=0较大时,直射波主声束与当K值较小,L焊缝中心线无交叉,直射波打不到焊缝根部。

焊缝漏检,如图2所示。

3、h<h1当h小于钝边高度h1时,直射波扫查到根部焊缝余高回波和一次反射波焊缝根部缺陷的回波声程值相近,难以分辨。

如图3所示。

4 Kh≤b/2当直射波主声束打到根部焊缝余高之中,其反射波再扫查到缺陷时,回波由于声程关系而定位不准。

如图4所示。

5、Kh>b/2当一次反射波主声束反射点落在下焊缝对侧管道母材上时,不受根部焊缝余高影响,不会产生缺陷回波定位不准的现象。

通过分析,为避免焊缝漏检及误判,探头选择应符合以下两个条件:①直射波扫查高度大于钝边高度,即h>h1;②一次反射波主声束反射点落在下焊缝对侧管道母材上,即Kh>b/2。

三、工作中的应用1、某工程为市域天然气管道输送项目,管道规格为Φ508X9.5mm,经过实测焊缝数据如右:2、选用h>h1且Kh>b/2的探头。

h取3mm,计算可得探头K值应大于1。

取标称为5P8X12K3.0探头一个,实测其前沿距离L为10mm。

带入公式①,计算可得满足要求的探头理论K=2.69。

经实测该探头实际K值为2.93。

满足要求。

3、直射法探头后移最小距离L1:直射波主声束由B点移动到D点,完成直射波扫描。

超声检测第六章2014陆志春

超声检测第六章2014陆志春
A 试块上第一次回波B1调到基准波高时衰减器读数 dB值V1; B 工件上第一次回波B1′调到基准波高时衰减器读数 dB值V2 ,则传输修正值 △dB=V1—V2(dB) △dB为正,提高增益; △dB为负,降低增益; 传输修正值是表面耦合损失和材质衰减的总和。
传输修正值的测定
2、 试块与工件厚度不相同时按 上述试块与工件同厚度测得的 △dB值,再按下式修正:


耦合层厚度d
2 乎无反射,声能全部透射。好象耦合层不存在。
即四分之一 (2n 1 )
4
d n

即半波长整数倍时声压透射率为1,几
d
波长奇数倍时,声压透射
率最低,反射率最高。

d→0,最好。
6.3.3影响声耦合的主要因素
工件表面粗糙度 1、同一耦合剂,随粗糙度增大,耦合效果差,反射回波低。 2、声阻抗低的耦合剂,随粗糙度增大,耦合效果降低的更快。 3、表面太光滑,耦合效果不 会显著增加,但探头移动困难。 耦合剂声阻抗的影响,同一 检测面,耦合剂声阻抗 越大耦合效果越好。 实际耦合剂声阻抗在 1.5~2.5×106公斤/米2, 而钢声阻抗为45×106公斤/米2。

6.4.1 仪器调整 工件材质衰减系数测定方法:
1、工件T<3N时,衰减系数测定 条件:T<3N,且满足n>3N/T,m=2n 式中:
α——衰减系数,dB/m(单程); (Bn-Bm)-两次衰减器的读数之差,dB; T——工件检测厚度,mm; N——单直探头近场区长度,mm;
m、n——底波反射次数。
层状撕裂 未焊透 腹板焊趾裂纹 翼板焊趾裂纹 焊缝裂纹
腹板未熔合 翼板未熔合 焊缝缺陷

检测面的选择应该与检测技术的选择相结合: 锻件:纵波垂直入射检测,检测面选与锻件流线相 平行的表面; 棒材:入射面为圆周面,纵波检测位于棒材中心区 的、延伸方向与棒材轴向平行的缺陷;横波检测位于 表面附近垂直于表面的裂纹,或沿圆周延伸的缺陷。

超声波检测的三种基本方法

超声波检测的三种基本方法

超声波检测的三种基本方法
超声波检测方法可以根据其原理分为以下三种:
1. 脉冲反射法:这种方法利用超声波探头发射脉冲波到被检测物体内,根据反射波的情况来检测物体缺陷。

它包括缺陷回波法、底波高度法和多次底波法。

2. 穿透法:这种方法依据脉冲波或连续波穿透物体之后的能量变化来判断缺陷情况。

穿透法常采用两个探头,一收一发,分别放置在物体的两侧进行探测。

3. 共振法:当声波(频率可调的连续波)在被检测物体内传播,当物体的厚度为超声波的半波长的整数倍时,将引起共振,仪器显示出共振频率。

当物体内存在缺陷或物体厚度发生变化时,将改变物体的共振频率,依据物体的共振频率特性,来判断缺陷情况和物体厚度变化情况。

以上内容仅供参考,建议查阅专业超声波书籍获取更全面和准确的信息。

缺陷大小的测定

缺陷大小的测定

缺陷大小的测定缺陷定量包括确定缺陷的大小和数量,而缺陷的大小指缺陷的面积和长度。

目前,在工业超声波检测中,对缺陷的定量的方法很多,但均有一定的局限性。

常用的定量方法有当量法、底波高度法和测长法三种。

当量法和底波高度法用于缺陷尺寸小于声束截面的情况,测长法用于缺陷尺寸大于声束截面的情况。

一、当量法采用当量法确定的缺陷尺寸是缺陷的当量尺寸。

常用的当量法有当量试块比较法、当量计算法和当量AVG 曲线法。

1.当量试块比较法当量试块比较法是将工件中的自然缺陷回波与试块上的人工缺陷回波进行比较来对缺陷定量的方法。

加工制作一系列含有不同声程不同尺寸的人工缺陷(如平底孔)试块,检测中发现缺陷时,将工件中自然缺陷回波与试块上人工缺陷回波进行比较。

当同声程处的自然缺陷回波与某人工缺陷回波高度相等时,该人工缺陷的尺寸就是此自然缺陷的当量大小。

利用试块比较法对缺陷定量要尽量使试块与被探工件的材质、表面光洁度和形状一致,并且其他探测条件不变,如仪器、探头,灵敏度旋钮的位置,对探头施加的压力等。

当量试块比较法是超声波检测中应用最早的一种定量方法,其优点是直观易懂,当量概念明确,定量比较稳妥可靠。

但这种方法需要制作大量试块,成本高。

同时操作也比较烦琐,现场检测要携带很多试块,很不方便。

因此当量试块比较法应用不多,仅在x <3N 的情况下或特别重要零件的精确定量时应用。

2.当量计算法当x ≥3N 时,规则反射体的回波声压变化规律基本符合理论回波声压公式。

当量计算法就是根据检测中测得的缺陷波高的dB 值,利用各种规则反射体的理论回波声压公式进行计算来确定缺陷当量尺寸的定量方法。

应用当量计算法对缺陷定量不需要任何试块,是目前广泛应用的一种当量法。

下面以纵波探伤为例来说明平底孔当量计算法。

平底孔和大平底面的回波声压公式为208.68208.6822(3)2(3)axax B s B Bfs f ffP F P e x N x P F F P e x N x λλ--⎧=≥⎪⎪⎨⎪=≥⎪⎩大平底平底孔不同距离处的大平底与平底孔回波分贝差为:22220lg 20lg 2()fB Bff B f f Bx P x x P D x λαπ∆==+- (6.17) 式中△Bf ——底波与缺陷波的dB 差;x f ——缺陷至探测面的距离; x B ——底面至探测面的距离; D f ——缺陷的当量平底孔直径; λ——波长;α——材质衰减系数(单程)。

2007超声闭卷试题(参考答案)

2007超声闭卷试题(参考答案)

考核号:姓名:密封线2007年度特种设备无损检测UT专业Ⅲ级人员理论试卷(闭卷)(参考答案)成绩:2007年6月20日北京全国锅炉压力容器无损检测人员资格考核委员会一、是非题(在括号内正确的划“○”,错误的划“×”。

每题2分,共40分)1、球面波扩散衰减,声压与距离平方成反比。

(×)2、不锈钢堆焊层比基材钢的声阻抗大2%,在两者界面上的声压反射率为0.5%。

(×)3、聚焦探头的焦距F必须小于同一晶片尺寸的非聚焦探头的近场长度N。

(○)4、介质的密度越大,弹性模量越小,超声波的传播速度就越快。

(×)5、超声场中任一点的声压幅值与该点介质密度成反比,与波速和频率成正比。

(×)6、超声波检测中,为避免缺陷漏检,一般在保证灵敏度的前提下尽可能选用较低频率。

(○)7、在超声波检测中,如果使用的重复频率过高,在检测粗晶材料时会出现林状回波。

(×)8、超声横波检测单面焊焊缝,如使用K=1.5~2.0的斜探头,可能出现的问题是:检测根部裂纹或未焊透的灵敏度较低。

(○)9、超声波探头中的吸收块常用环氧树脂加钨粉制成,其声阻抗应尽量高于压电晶片的声阻抗。

(×)10、超声波检测缺陷定量时,回波高度的测量应在仪器的抑制旋钮关闭以及增益微调旋钮不动的状态下进行。

(○)11、通用A VG曲线,采用的距离是以近场长度为单位的归一化距离,适用于不同规格的探头。

(○)12、使用大K值探头,从焊缝一侧用全跨距检测,如能够扫查到整个焊缝截面,就没有必要从焊缝另一侧检测。

(×)13、钢管水浸聚焦法检测时,为了提高检测效率,一般不采用点聚焦探头而采用线聚焦探头。

(○)14、有机玻璃声透镜水浸聚焦探头,透镜曲率半径越大,焦距越大。

(○)15、圆晶片斜探头的上指向角小于下指向角。

(×)16、为了在工件中得到纯横波,斜探头透声斜楔材料的纵波速度应大于被检工件中的纵波速度。

焊缝超声波检测中缺陷指示长度的测定

焊缝超声波检测中缺陷指示长度的测定

如图 l 示, 所 当波 束 半顶 角 为 % 时 , 声 程 为 在
P(,) r口—— 远声 场距 声源 中心距 离为 r 的声压 处 P(,) r0—— 波 源轴 线上距 声 源 中心距 离 为 r处 的
声 雎

s时 , 波束宽度 为 k ; 在声程为 s 时, 波束宽度为 L s。当波束半顶角为 时 , 在声程 为 s时 , 波束 宽度为 L 在声程为 s 时, ; 波束宽度为 Lo。如缺 z 陷长度 为 L, L 且 < L< L 。在 实 际测 量 中 , 如在
确 定 缺陷 的指示 长度 , 我们将 此时 的 0 义 为 或 定

1 超 声 波 探 头 指 向 性 与 缺 陷 相 对 位 置 对 缺
陷指示长度的影响
1 1 探 头的指 向性 D ( ) . 0
根据式()令 y K i , 1 , - Ds O可以求出 n
D 一 0 Y — 1 6 .5 .2
程 茂
( 江 省 锅 炉 压 力 容 器 检 验 所 , 州 3 0 2 ) 新 杭 1 0 0
Hale Waihona Puke 0F THE 啪K: I T NG LENGTH 0F Ⅵ I D DEF 1CT
I Il l N 】 RAS oNI I C NSPECTl i l (
CHENG a0 M
声 程 s处测 量 该 缺 陷 , 用 6 B法 , 到缺 陷 指示 采 d 得
晶片直 径
收稿 日期 ;0 1c 7 2 0 s 0
长度 L , 2d 用 0B法 测量 得 到的缺 陷 指示 长 度为

I9 ・ 2
维普资讯

茂 : 缝超声 波检 测中缺陷指示长度 的测定 焊

超声波检测缺陷自身高度的测定

超声波检测缺陷自身高度的测定

超声波检测缺陷自身高度的测定设备的安全可靠性除与缺陷长度有关外,还与缺陷自身高度有关。

在脆性断裂破坏中,有时缺陷高度比长度更为重要。

然而缺陷高度测定比长度困难更大。

迄今为止,缺陷高度测定,还处于研究阶段。

虽然测定方法较多,但实际应用时,测量精度不高,误差较大。

下面介绍几种用得较多的方法。

这里的缺陷包括表面开口和未开口缺陷,表面开口缺陷又分为上表面开口和下表面开口两种情况。

1 表面波波高法如图6.31所示,表面波入射到上表面开口缺陷时,会产生一个反射回波,其波高与缺陷深度有关。

当缺陷深度较小时,波高随缺陷深度增加而升高。

实际探测中,常加工一些具有不同深度的人工缺陷试块,利用试块比较法来确定缺陷的深度。

这种方法只适用于测试深度较小的表面开口缺陷。

当缺陷深度超过两倍波长时,测试误差大。

图6.31 表面波波高法图6.32 单探头表面波时延法.2 表面波时延法(1)单探头法:如图6.32所示,仪器按表面波声程1∶n调节比例,表面波在缺陷开口A处和尖端B处产生A、B两个反射回波。

根据A、B波前沿所对的水平刻度值τA 、τB确定缺陷深度h。

()2B Anhττ-= (6.19)这种方法只适用于深度较大的开口缺陷。

深度太小,难以分辨。

缺陷表面过于粗糙,测试误差增加。

如果缺陷中充满了油或水,误差会更大。

(2)双探头法:如图6.33所示。

仪器按表面波声程1∶n 调节比例,先将两个一发一收的表面波探头置于无缺陷处的工件表面,这时示波屏上出现一个波H 1,记录该波前沿的刻度值τ1和两探头之间距a ,然后将两探头置于缺陷两测,间距保持不变,这时发射探头发出的表面波绕过缺陷被接收探头接收,示波屏上出现一个波H 2,其水平刻度值为τ2这时缺陷的深度h 为: 21()2n h ττ-= (6.20)图6.33 双探头表面波时延法这种方法只适用于测量表面开口缺陷。

实验室测试误差可达±1mm。

但当缺陷内含油或水等液体时,表面波有可能跨越缺陷开口,使测试误差大大增加。

超声波探伤的通用方法和基础技术(第四节缺陷状况对缺陷波高的影响).doc

超声波探伤的通用方法和基础技术(第四节缺陷状况对缺陷波高的影响).doc

第三章超声波探伤的通用方法和基础技术第四节缺陷状况对缺陷波高的影响应用A型脉冲反射式探伤仪进行超声波探伤时,通常是根据缺陷回波波高来确定其当量大小的;而当量大小与缺陷的实际尺寸往往不尽一致,甚至有很大的差距。

这是因为缺陷波高与缺陷形状、方位、大小和性质等因素都有关系。

为了正确评价缺陷,了解上述诸因素对缺陷波高的影响是必要的。

一、缺陷形状的影响工件或材料中实际缺陷的形状是多种多样的,它们的具体形状与工件、材料的制造工艺和运行情况有关。

为了便于研究,通常把缺陷形状简化为圆片形、球形和圆柱形三种。

例如,锻件在锻压面上用直探头纵波探测时,其内部缺陷类似于圆片形;钢锭半成品中的管形缺陷从其侧面探测时类似于圆柱形缺陷;焊缝中气孔类似于球形缺陷;焊缝中线状缺陷类似于长圆柱形。

从上节人工反射体反射声压规律性分析可知,这些与人工反射体类似的缺陷对回波的影响与它们反射声压规律相一致。

一般来说,对于给定的探头(晶片面积F D和频率f一定),若缺陷距离一定,缺陷波高随缺陷直径的变化是圆片形缺陷最快,长横孔缺陷最缓慢。

若缺陷直径一定,缺陷波高随缺陷距离的变化是圆片形和球形缺陷较快,长横孔形缺陷较缓。

若缺陷距离和直径都相等时,则缺陷波高以长横孔为最高,圆片形次之,球形最低。

但当超过某一直径和距离后,圆片形缺陷波高会超过长横孔缺陷波高。

对于各种形状的点状缺陷,当其尺寸很小时,缺陷形状对波高的影响就变得很小。

例如,平均直径在1mm以下的圆片形、方形、短横孔和球形缺陷,由于形状不同引起的波高变化一般不超过几个分贝。

当点状缺陷直径远小于波长时,它的反射可假定为平面波入射到小缺陷引起的乱反射,它的波高有下述关系:H f∞d3/λ2·S(d≤λ,d为点状缺陷直径)可见,点状缺陷的波高正比于缺陷直径的三次方,即随缺陷大小的变化十分急剧,缺陷变小时,波高急剧下降,很容易下降到探伤仪不能检测和程度,这也是超声波探伤仪对点状小缺陷容易漏检的原因之一。

超声法检测混凝土缺陷技术规程(修改版)

超声法检测混凝土缺陷技术规程(修改版)

超声法检测混凝土缺陷技术规程工程建设标准全文信息系统中国工程建设标准化协会标准超声法检测混凝土缺陷技术规程北京理息公开览专用工程建设标准全文信息系统中国工程建设标准化协会标准超声法检测混凝土缺陷技术规程主编单位上海同济大学批准单位实施日期年月日北京市场监督管理信息公开 浏览专用工程建设标准全文信息系统前言达的基础上吸收国内外超声检测仪器最新成果和超声检测技术的新经验结合我国建设工程中混凝土质量控制与检测的实际需要本规程的主要内容包括超声法检测混凝土缺陷的适用范围检测设备技术要求超声波检测设备声学参数测量全面修订将原浅裂缝检测和深裂缝检测两章合并成度检测删除了匀质性检测混凝土密实性检测的异常数据判断和表面损伤层检测的数据处理本规程由中国工程建设标准化协会混凝土结构委员会归口管理由陕西号邮场监督管理信息公开 览专工程建设标准全文信息系统上海同济大学参编单位中国建筑科学研究院结构研究所水利电力部南京水利科学研究院北京市建筑工程质检中心第三检测所重庆市建筑科学研究院主要起草人张治泰李乃平李为杜林维正张仁瑜罗骐先濮存亭林文修中国工程建设标准化协会年月日市场监督管理信息公开 浏览专用工程建设标准全文信息系统目次总则术语主要符号超声波检测设备超声波检测仪的技术要求换能器的技术要求超声波检测仪的检定声学参数测量一般规定声学参数测量裂缝深度检测一般规定单面平测法双面斜测法钻孔对测法不密实区和空洞检测一般规定测试方法数据处理及判断一般规定测试方法数据处理及判断表面损伤层检测市场监督管理信息开 浏览专用工程建设标准全文信息系统测试方法数据处理及判断一般规定埋设超声检测管检测前的准备检测方法数据处理及判断钢管混凝土缺陷检测一般规定检测方法数据处理及判断附录测量空气声速进行声时计量校验附录附录空洞尺寸估算方法本规程用词说明市场监督管理信开 浏览专用工程建设标准全文信息系统为了统一超声法检测混凝土缺陷的检测程序和测试判定缺陷检测系指对混凝土内部空洞和不密实区的位置和范按本规程进行缺陷检测时尚应符合国家现行有关强制性市场监督管理信息公开 浏览专用工程建设标准全文信息系统术语超声法仪和频率为和主频等声学参数并根据这些参数及其相对变化分析判断混凝混凝土缺陷破坏混凝土的连续性和完整性并在一定程度上降低混凝土声速波幅超声脉冲波通过混凝土后由接收换能器接收并由超声仪显衰减主频主要符号市场督管理信息公开 浏专用工程建设标准全文信息系统的接收信号主频率的超声测试距离市场监督管理信息公开 浏览专用工程建设标准全文信息系统超声波检测仪的技术要求用于混凝土的超声波检测仪分为下列两类模拟式接收信号为连续模拟量可由时域波形信号测读声学参数数字式超声波检测仪应满足下列要求声时最小分度为具有最小分度为的衰减系统接收放大器频响范围连续正常工作时间不少于对于模拟式超声波检测仪还应满足下列要求对于数字式超声波检测仪还应满足下列要求内每隔个采样点波形显示幅度分辨率应不低于场监理信息开专用工程建设标准全文信息系统换能器的技术要求常用换能器具有厚度振动方式和径向振动方式两种类型厚度振动式换能器的频率宜采用径向振动式换能器的频率宜采用当接收信号较弱时对用于水中的换能器其水密性应在超声波检测仪的检定时距测值相式中可将屏幕显示的首波幅度调至一定高度然后把仪器衰减系统的衰减量增加或减少市场管理信开 浏览专工程建设标准全文信息系统一般规定检测前应取得下列有关资料检测目的与要求混凝土原材料品种和规格构件尺寸和配筋施工图或钢筋隐蔽图必要时可用砂轮磨平或用在满足首波幅度测读精度的条件下应选用较高频率的换的声学参数测量采用模拟式超声检测仪测量应按下列方法操作检测之前应根据测距大小将仪器的发射电压调在某一档市监督管理信息公开 浏览专用工程建设标准全文信息系统当首波幅度过低时可用衰减器再调节游标脉冲或扫描值应在保持换能器良好耦合状态下采用下列两种方法之一进行读取将衰减器固定在某一衰减位置在仪器荧光屏上读的应先将游标脉冲调至首波前半个周期的波谷读取声时值周期波的主频在进行声学参数测量的同时应注意观察接收信号的波形采用数字式超声检测仪测量应按下列方法操作换能器与声学参数自动测读当声时自动测读光标所对应的位置与首波前沿基线弯曲的起始点有差异或者波幅自动测读光标所对应的位置与首波峰顶应重新采样或改为手动游标读数市场监督管理信开 浏览专用工程建设标准全文信息系统采样后调节手动声时游标至首波前沿基线弯曲的起始位置同时时差值波形记录混凝土声时值应按下式计算或式中应参照仪器使用说明书的方法测得时距钢卷尺测量放置市场监理信开览专用工程建设标准全文信息系统一般规定单面平测法当结构的裂缝部位只有一个可测表面估计裂缝深度又不大于平测时应在裂缝的被测部其检测步骤为不跨缝的声时测量将和换能器置于裂缝附近同一时距归分析的方法求出声时与测距之间的回归直线方程每测点超声波实际传播距离为式中公开工程建设标准全文信息系统不跨缝平测的混凝土声速值为或式中第跨缝的声时测量将换能器分声时值平测法检测裂缝深度应按下式计算式中第测点数裂缝深度的确定方法如下跨缝测量中如难于发现首波反则以不同测距按将各测距与然后取余下市督管息开专用工程建设标准全文信息系统测点布置如图换能器分别置于两测试表面对应测点读取相应声时值图斜测裂缝测点布置示意图裂缝深度判定当声时和主频的突变可以判定裂缝深度以及是否在所处断面内贯钻孔对测法所钻测试孔应满足下列要求孔径应比所用换能器直径大孔深应不小于比裂缝预计深度深经测试如浅于裂缝深度两个对应测试孔的间距宜为测孔间距应保持相同市场监督管理公开 专用平面图(C为比较孔)剖面图工程建设标准全文信息系统如图宜在裂缝一侧多钻一个孔距相同但较裂缝深度检测应选用频率为的径向振动式换测试前应先向测试孔中注满清水然后将如图座该位置所对应的深度便是裂缝深度值钻孔测裂缝深度示意图市场监督管理开 浏览专工程建设标准全文信息系统一般规定检测不密实区和空洞时构件的被测部位应满足下列要求测试方法根据被测构件实际情况选择下列方法之一布置换能器当构件具有两对相互平行的测试面时如图所示在测试部位两对相互平行的测试面上分别画出工业与民用建筑为并编号确定对应的测点位置当构件只有一对相互平行的测试面时可采用对测和斜测如图面上分别画出网格线当测距较大时如图预埋管内径或钻孔直径宜比换能器直径大检测时可用两个径向振动式换能器分式换能器应按本规程第节市场督管理信息公开浏览专用工程建设标准全文信息系统斜测法立面图钻孔法示意图理信息公开用工程建设标准全文信息系统式计算式中参与统计的测点数异常数据可按下列方法判别排列即将排在后面明显小的数据视为可疑的数据按本规程第条计算出及式中按表不大再用当大按下式进一步判别其相邻测点是否异常式中按表当测点布置为网格状时取当单注若保证不了耦合条件的一致性则波幅值不能作为统计法的判据督管理信公开浏览专用工程建设标准全文信息系统常测点的分布及波形状况确定混凝土内部存在不密实区和空洞的市场监开 浏工程建设标准全文信息系统一般规定本章适用于前后两次浇筑的混凝土之间接触面的结合质测试方法如图布置测点时应注意下列几点各对图混凝土结合面质量检测示意图理信息公开用工程建设标准全文信息系统和当测点数无法满足统计法判断时可将幅等声学参数与的声学参数比显著低时市场监督管理信息公开 浏览专用工程建设标准全文信息系统一般规定检测表面损伤层厚度时被测部位和测点的确定应满足下列要求根据构件的损伤情况和外观质量选取有代表性的部位布置测位测试方法测试时然后将换能器依次耦合在间距为的测点换能器内边缘之间的距离每一测位的测点数不得少于图检测损伤层厚度示意图管理信公开专工程建设标准全文信息系统数据处理及判断求损伤和未损伤混凝土的回归直线方程用各测点的声时值和相应测距值时距如图后分别表示损伤和未损伤混凝土的与用回归分析与的回归直线方程损伤混凝土未损伤混凝土式中中的中中的即图中损伤和未损伤混凝图时距图损伤层厚度应按下式计算式中理信息公开 浏览专用工程建设标准全文信息系统一般规定埋设超声检测管桩径为时宜埋三根管按等边图的短桩可用硬质管的内径宜为于桩顶表面间距设一个固定点管每间距设一市监督管公开 浏览专用工程建设标准全文信息系统检测方法现场检测步骤根据桩径大小选择合适频率的换能器和仪器参数一经选录换能器所处深度测点间距宜为采用如图图灌注桩超声测试方法剖面示意图市息公开 工程建设标准全文信息系统数据处理式中测量式中桩身混凝土缺陷可疑点判断方法概率法和当某一测点的一个或多个声学参数被判为异常值时斜率法相邻两点声时差值的乘积曲线根据曲式中结合判断方法绘制相应声学参数管信息开览专工程建设标准全文信息系统根据声速的离差系数可评价灌注桩式中测点数缺陷的性质应根据各声学参数的变化情况及缺陷的位置可按表表桩身完整性评价市场开平面图立面图工程建设标准全文信息系统一般规定本检测方法仅适用于管壁与混凝土胶结良好的钢管混凝所用钢管的外表面应光洁检测方法所图钢管混凝土检测示意图钢管测试部位画出若干根母线和等间距的环向线线间距宜为场监督管理开 浏览专工程建设标准全文信息系统数据处理与判断应按本规程第和位的声学参数相比较市场监督管理信息公开 浏览专用1-定滑轮 2-螺栓 3-刻度尺 4-支架工程建设标准全文信息系统附录测量空气声速进行声时计量校验测试步骤置在空气中在保持首波幅度一致的条件下读取各间距所对应的声时值同时测量空气的温度测量时应注意下列事项若置于地板或桌面时应在换能器下面垫以海绵或泡沫塑料并保持两个换能换能器悬挂装置示意图测点数应不少于空气声速测量值计算以测距为纵坐标以声时读数为横坐标时矩析方法求出与之间的回归直线方程市场理信息公开 浏览专用工程建设标准全文信息系统坐标图中直线数测空气声速的时距图空气声速的标准值应按下式计算式中空气声速实测值之间的相对误差应按下式计算市场监督公开 浏览工程建设标准全文信息系统同一水平高度两个换能器内边缘间距先后调节在如分别读取相应声时值能器及其高频电缆所产生的声时初读数用径向振动式换能器在钻孔中进行对测时声时初读数应按下式计算应按下式计算式中用钢管时管时表当采用一只厚度振动式换能器和一只径向振动式换能器进行督理公开浏览专用工程建设标准全文信息系统如图所示设检测距离为在空洞附近无缺陷混凝土中传播的时间平均值为空洞尺寸估算原理图根据查得空洞半径与测距的比值当被测部位只有一对可供测试的表面时只能按空洞位于测距中心考虑式中空洞半径场监督管理信息公开浏览专用工程建设标准全文信息系统市场监督管理信息公开 浏览专用工程建设标准全文信息系统的用词说明如下正面词采用反面词采用严禁正面词采用反面词采用或表示允许稍有选择在条件许可时首先应这样做的正面词采用反面词采用可市场监督管理信息公开 浏览专用。

超声波探伤中通过测长法来确定缺陷的长度

超声波探伤中通过测长法来确定缺陷的长度

超声波探伤中通过测长法来确定缺陷的长度2011-12-02 08:01:07 By 无损检测 在超声波探伤中,当工件中缺陷尺寸大于声束截面时,一般采用测长法来确定缺陷的长度。

测长法是根据缺陷波高与探头移动距离来确定缺陷的尺寸。

按规定的方法测定的缺陷长度称为缺陷的指示长度。

由于实际工件中缺陷的取向、性质、表面状态等都会影响缺陷回波高度,因此缺陷的指示长度总是小于或者等于缺陷的实际长度。

根据测定缺陷长度时的灵敏度基准不同将测长法分为相对灵敏度法、绝对灵敏度法和端点峰值法。

1、相对灵敏度测长法相对灵敏度测长法是以缺陷最高回波为相对基准、沿缺陷的长度方向移动探头,降低一定的dB值来测定缺陷的长度。

降低的dB值有3dB、6 dB、12dB、20dB等几种。

常用的是6dB法和端点6dB法。

(1)6dB法(半波高度法):由于波高降低6dB后正好为原来的一半,因此6dB法又称半波高度法。

半波高度法的具体做法是:移动探头找到缺陷的最大反射波(不能达到饱和)然后沿缺陷方向左右移动探头,当缺陷波高降低一半时,探头中心线之间距离就是缺陷的指示长度。

6dB法的具体做法是:移动探头找到缺陷的最大反射波后,调节衰减器,使缺陷波高降至基准波高。

然后再用衰减器将仪器灵敏度提高6dB ,沿缺陷方向移动探头,当缺陷波高降至基准波高时,探头中心线之间距离就是缺陷的指示长度,如(图一)所示。

图一、半波高度法(6dB法)半波高度法(6dB法)是用来对缺陷测长较常用的一种方法。

适用于测长扫查过程中缺陷波只有一个高点的情况。

(2)端点6dB法(端点半波高度法):当缺陷各部分反射波高有很大变化时,测长采用端点6dB法。

端点6dB法测长的具体做法是:当发现缺陷后,探头沿着缺陷方向左右移动,找到缺陷两端的最大反射波,分别以这两个端点反射波高为基准,继续向左、向右移动探头,当端点反射波高降低一半时(或6dB时),探头中心线之间的距离即为缺陷的指示长度,如(图二)所示。

超声波检测缺陷高度的方法讨论【毕业作品】

超声波检测缺陷高度的方法讨论【毕业作品】

任务书I、题目:超声波检测缺陷高度的方法讨论II、使用的原始资料(数据)及设计技术要求:1、超声检测设备一套;计算机2、毕设要求:(1)查找超声波检测缺陷高度的相关资料;(2)掌握超声检测原理;(3)掌握利用超声检测缺陷高度的工艺;(4)数据处理。

III、工作内容及完成时间:1、查找超声检测缺陷高度的相关资料并撰写开题报告; 03.09-04.102、研究尖端衍射信号测量法; 04.11-04.153、研究波型转换法等其它方法; 04.16-04.304、研究该工件的超声检测工艺; 05.04-05.155、完成数据处理; 05.16-05.316、总结并撰写论文,答辩。

06.01-06.26 Ⅳ、主要参考资料:[1]牛向东.超声端点反射法测量裂纹自身高度的数字处理方法[J].无损检测,2 001,23(7):298~301.[2]吴章勤,艾川,王闸.裂纹类缺陷自身高度的超声波测量[J].云南电力技术,2 004,32(4):41- 43.[3]夏建国,湛宏,韩君.衍射波法测定裂纹高度时的最小可测高度和高度测试精度[J]. 锅炉制造,2001,108(2):64-66.[4] Maria V. Felice.Accurate depth measurement of small surface-breaking cracks using an ultrasonic array post-processing[5]庞天国,罗涛.超声端点衍射法测量在役管道木材疲劳裂纹高度[J].无损检测,2012,34(6):76-78.声波检测缺陷高度的方法讨论摘要:由断裂力学可知,在评估零件是否会因某处缺陷而失效时,缺陷的自身高度与其距工件表面的距离都是非常重要的关键因素。

本文主要对确定缺陷的自身高度的几种方法进行讨论。

常用的检测方法有6dB法,端点衍射法,端点反射法。

此外还有当量法与表面波法等。

6dB曲法是超声测量缺陷长度的传统方法,也能够用来检测高度。

纵波,横波检测时的缺陷定位

纵波,横波检测时的缺陷定位

超声波探伤仪缺陷位置的测定发布日期:2013/5/25 9:04:58 点击次数:313 录入:无损探伤|宁波英派科测定缺陷在工件或焊接接头中的位置称为缺陷定位。

缺陷定位必须解决缺陷在探伤面上的投影位置(X、Y方向数值)及存在深度(Z方向数值),一般可根据反射波在示波屏上的位置及扫描速度来对缺陷进行定位。

1.垂直入射法时缺陷定位用垂直入射法探伤时,缺陷就在直探头的下面,缺陷定位只需测定沿工件Z轴的坐标,即缺陷在工件中的深度即可。

当探伤仪按1:n调节纵波扫描速度时,则有Zf=nτ f (8—4)式中 Zf――缺陷在工件中的深度(mm)n――探伤仪调节比例系数;τf――示波屏上缺陷波前沿所对应的水平刻度值。

示例金属探伤仪按1∶2调节纵波扫描速度,探伤中示波屏上水平刻度“75”处出现一缺陷波,求此缺陷在工件中的深度Zf。

解: Zf = nτ f = 2×75mm=150mm2.斜角探伤时缺陷定位用斜探头探伤时,缺陷在探头前方的下面,其位置可用入射点至缺陷的水平距离lf 和,缺陷到探伤面的垂直距离Zf 两个参数来描述。

(1)水平调节法定位探伤仪按水平1∶n调节横波扫描速度时,则有直射法探伤 (8-5)一次反射法探伤 (8-6)式中 f――缺陷在工件中的水平距离(mm);Zf――缺陷在工件中的深度 (mm);τf――缺陷波前沿所对应的水平刻度值;n ――超声波探伤仪调节比例系数;δ――探伤厚度(mm);K――探头K值(K=tg )。

示例 K2横波斜探头探伤厚度为15mm的钢板焊缝,仪器按水平1∶1调节横波扫描速度,探伤中在水平刻度τf=45mm处出现一缺陷波,求此缺陷位置。

解:由于Kδ=2×15mm=30mm,2Kδ<τf<2Kδ,可以判定此缺陷是二次波发现的,因此f=nτf=1×45mm=45mmZf=2δ- =2×15- mm=7.5mm(2)深度调节法定位数字超声波探伤仪按深度1∶n调节横波扫描速度时,则有直射法探伤 (8-7)一次反射法探伤 (8-8)示例用K1.5横波斜探头探伤,探测厚度为30mm的钢板焊缝,仪器按深度1∶1调节横波扫描速度,探伤中在水平刻度τf=40mm处出现一缺陷波,求此缺陷位置。

超声波测量缺陷延伸长度

超声波测量缺陷延伸长度

超声波测量缺陷延伸长度丁街【摘要】现场检测锻件缺陷时,缺陷延伸长度往往是很多标准的重要评判参数,但是由于超声波声束直径的影响,缺陷测量长度与实际长度相差很大,对检测结果的评定带来了很大的影响。

采用缺陷动态波形图来判断缺陷是否有点状缺陷和延伸性缺陷性质,再以缺陷当量值和6 dB 法测量值来衡量缺陷延伸长度,以此作为缺陷评定的数据,从而减少误判,提高检测结果的可信度。

%When measuring the imperfections of forging pieces at site,the measurement of imperfection extended length is an important judgment parameter for many standards.Because of the influence of sound beam diameter of ultrasonic wave,there shall be a big difference between the gage length and actual length of imperfections,which will exert big influence to the judgment of measurement.The article is to use the dynamic oscillogram of imperfections to check if the imperfections with the punctulation imperfection property and imperfection extensibility property,and use imperfection equivalent value and 6dB measured value to judge the extended length of imperfections,so as to decrease the erroneous judgment and to improve the credibility of inspection result and decrease the economic loss.【期刊名称】《无损检测》【年(卷),期】2015(000)006【总页数】4页(P82-85)【关键词】声束直径;延伸长度;动态波形图【作者】丁街【作者单位】溧阳中材重型机器有限公司,常州 213000【正文语种】中文【中图分类】TG115.28锻件缺陷延伸长度是很多标准的评判参数,笔者以JB/T 5000.15-2007《重型机械通用技术条件锻钢件无损探伤》标准为例。

超声波探伤检测报告

超声波探伤检测报告

委托检验报告
(超声波探伤报告)
施工单位:云南省泸西县瑞虎工业设备安装公司
山草坪电站项目部
工程名称:山草坪电站钢管道制作安装
检验日期:2007年7月4日
报告编号: 20070704
检验单位:中国有色金属工业第十四冶金建设公司建材科研所
中国有色金属工业第十四冶金建设公司建材科研所
说明
1、报告书应当由计算机打印输出,或用钢笔、签字笔填写,字迹要工整,
涂改无效;
2、本报告书无检验、审核签字和检验机构检验专用章或者公章无效;
3、本报告书一式两份,由检验机构和使用单位分别保存;
4、使用单位应在设备检验后15 个工作日内向检验机构领取报告书;
5、受检单位对本报告结论如有异议,请在收到报告书之日起15 日内,向
检验机构提出书面意见;
6、使用单位应该采取积极措施,整改本报告书指出的设备缺陷,消除事故
隐患。

同时还应加强管理,妥善保养,确保设备安全运行;
7、使用单位应搞好维护保养,保证设备安全经济运行,发现设备有异常,
应及时妥善处理;
8、本报告复印无效;
检验单位:中国有色金属工业第十四冶
金建设公司建材科研所
超声波检测报告(01)。

超声波检测混凝土表观及内部缺陷操作规程

超声波检测混凝土表观及内部缺陷操作规程

超声波检测混凝土表观及内部缺陷操作规程一、裂缝深度检测1、单面平测法(1)当结构的裂缝部位只有一个可测表面,估计裂缝深度又能源工业大于500mm时,可采用单面平测法。

平测时应在裂缝的初测部位,以不同的测距,按跨缝和不跨缝布置测点(布置测点时应避开钢筋影响)进行检测,其检测步骤为:1)不跨缝的声时测量:将T和R换能器置于裂缝附近同一侧,以两个换能器内边缘间距(l’)等于100、150、200、250mm……分别读取声时值(t i),绘制“时—距”坐标(见《超声波检测混凝土缺陷技术规程》图5.2.1-1)或用回归分析的方法求出声时与测距之间的回归直线方程: li=a+bti,每测点超声波实际传播距离li为: li= l’+ a式中li——第i点的超声波实际传播距离(mm)l’——第i点的R、T换能器内边缘间距(mm)a——“时——距”图中l’轴的截距或回归直线方程的常数项(mm)不跨缝平测的混凝土声速值为:v=(ln’-l1’)/(tn-t1)(km/s)或v=b(km/s)式中ln’、 l1’——第n点和第1点的测距(mm)tn、t1——第n点和第1点读取的声时值(us)b——回归系数2)跨缝的声时测量:(见《超声波检测混凝土缺陷技术规程》CECS21:2000图5.2.1-2)所示,将T、R换能器分别置于以裂缝对称的两侧,l’取100、150、250mm……分别读取声时值t i0,同时观察首波相位的变化。

(2)平测法检测,裂缝深度应按下式计算详见《超声波检测混凝土缺陷技术规程》CECS21:2000式5.2.2-1和5.2.2-2。

(3)裂缝深度的确定方法如下:1)跨缝测量中,当在某测距发现首波反相时,可用该测距及两个相邻测距的测量值按《超声波检测混凝土缺陷技术规程》CECS21:2000式5.2.2-1计算h ci值,取此三点h ci的平均值作为该裂缝的深度值(h c)。

2)跨缝测量中如难于发现首波反相,则以不同测距按式5.2.2-1、5.2.2-2计算h ci及其平均值(m hc)。

超声波检测中对缺陷高度的测定

超声波检测中对缺陷高度的测定

超声波测量缺陷高度的探讨王云昌内容摘要:本文论述了压力容器不同程度地存在着裂纹类缺陷,断裂力学研究证明,带有尖锐边缘的平面缺陷(如裂纹)危险性最大。

同时还证明受压部件中平面缺陷穿过壁厚的径向长度、缺陷距表面及与其它缺陷的距离等都是关键性的重要尺寸,而平行于部件表面的裂纹长度是次要的。

据统计锅炉压力容器的损坏大部分是由于工件内部裂纹的扩展所引起的,英国曾对10万个容器进行调查,运行一年共发生132件破坏事故,按事故原因统计,由于裂纹扩展造成的破坏占总数的比例高达89.3%。

因而对裂纹的检验和监控显得极为重要。

主题词:超声波测量缺陷高度正文:缺陷高度的超声检测方法6db法6db法是超声测量长度的传统方法,通常是探头找到最大峰值后向相反的二个方向水平移动使回波峰值下降一半时的波束中心线距离即为长度,该长度称为指示长度但并非裂纹的真实长度。

这种方法可以用来测高,但是误差较大。

表面波延时法对表面开口的裂纹可采用表面波延时法来测量裂纹深度,该法主要是通过裂纹对表面波的延时作用来计算裂纹的深度。

但当缺陷内含油或水等液体时,表面波有可能跨越缺陷开口,使测试误差大大增加。

此外,缺陷的端部太尖锐接收到超声波信号很低甚至接收不到。

缺陷表面过于粗糙也会造成误差增大。

端点衍射波法超声波入射到裂纹面上时,根据惠更斯原理,在裂纹尖端会形成次波源而产生衍射称为衍射波,超声端点衍射法是通过测量裂纹端点衍射回波的延迟时间差值来求得裂纹高度的。

但是衍射波的强度很弱难发现,所以用衍射波测量裂纹高度有较大的难度。

端点反射波法入射波入射到裂纹的端点,有一部分将沿着原路反射,称为端点反射回波如图1所示。

端点反射回波法是通过测量主声束入射到裂纹顶端时,所产生的端点回波声程计算裂纹的高度,从方法上说是比较正确较为可行的方法。

端点反射波法的应用现状在模拟超声探伤仪上用端点反射法测量裂纹的高度,通常采用深度校准即利用回波声程在垂直方向上的投影长度进行定位。

超声波探伤中通过测长法来确定缺陷的长度

超声波探伤中通过测长法来确定缺陷的长度

超声波探伤中通过测长法来确定缺陷的长度2011-12-02 08:01:07 By 无损检测 在超声波探伤中,当工件中缺陷尺寸大于声束截面时,一般采用测长法来确定缺陷的长度。

测长法是根据缺陷波高与探头移动距离来确定缺陷的尺寸。

按规定的方法测定的缺陷长度称为缺陷的指示长度。

由于实际工件中缺陷的取向、性质、表面状态等都会影响缺陷回波高度,因此缺陷的指示长度总是小于或者等于缺陷的实际长度。

根据测定缺陷长度时的灵敏度基准不同将测长法分为相对灵敏度法、绝对灵敏度法和端点峰值法。

1、相对灵敏度测长法相对灵敏度测长法是以缺陷最高回波为相对基准、沿缺陷的长度方向移动探头,降低一定的dB值来测定缺陷的长度。

降低的dB值有3dB、6 dB、12dB、20dB等几种。

常用的是6dB法和端点6dB法。

(1)6dB法(半波高度法):由于波高降低6dB后正好为原来的一半,因此6dB法又称半波高度法。

半波高度法的具体做法是:移动探头找到缺陷的最大反射波(不能达到饱和)然后沿缺陷方向左右移动探头,当缺陷波高降低一半时,探头中心线之间距离就是缺陷的指示长度。

6dB法的具体做法是:移动探头找到缺陷的最大反射波后,调节衰减器,使缺陷波高降至基准波高。

然后再用衰减器将仪器灵敏度提高6dB ,沿缺陷方向移动探头,当缺陷波高降至基准波高时,探头中心线之间距离就是缺陷的指示长度,如(图一)所示。

图一、半波高度法(6dB法)半波高度法(6dB法)是用来对缺陷测长较常用的一种方法。

适用于测长扫查过程中缺陷波只有一个高点的情况。

(2)端点6dB法(端点半波高度法):当缺陷各部分反射波高有很大变化时,测长采用端点6dB法。

端点6dB法测长的具体做法是:当发现缺陷后,探头沿着缺陷方向左右移动,找到缺陷两端的最大反射波,分别以这两个端点反射波高为基准,继续向左、向右移动探头,当端点反射波高降低一半时(或6dB时),探头中心线之间的距离即为缺陷的指示长度,如(图二)所示。

焊缝缺陷高度超声测量的分析

焊缝缺陷高度超声测量的分析

焊缝缺陷高度超声测量的分析甘志云;李江;刘贵吉;刘程【摘要】焊缝超声检测时,一般根据缺陷回波高度及长度进行评判.然而,在海洋工程部分项目的特殊要求中,需要对缺陷回波高度、缺陷长度及缺陷高度进行综合评判.笔者对美国标准中推荐的几种缺陷高度测量方法进行了介绍,并分析其适用条件和精确性,为无损检测同行提供参考.%Weld is normally evaluated with defect length and echo height in UT inspection.However,it is requested that evaluation shall be carried out considering echo height,defect length and defect height,because of special requirement in part of offshore proj ect.This paper will introduce the height test methods recommended in American standard,and analyze the applicability and accuracy.It will also provide reference for NDT colleague.【期刊名称】《无损检测》【年(卷),期】2018(040)006【总页数】4页(P25-27,77)【关键词】超声检测;焊缝;高度测量;美国标准【作者】甘志云;李江;刘贵吉;刘程【作者单位】海洋石油工程股份有限公司,青岛 266520;海洋石油工程股份有限公司,青岛 266520;海洋石油工程股份有限公司,青岛 266520;海洋石油工程股份有限公司,青岛 266520【正文语种】中文【中图分类】TG115.28在海洋工程项目中,大部分结构都是熔化焊缝连接结构。

  1. 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. 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. 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)。

超声波测量缺陷高度的探讨
王云昌
内容摘要:
本文论述了压力容器不同程度地存在着裂纹类缺陷,断裂力学研究证明,带有尖锐边缘的平面缺陷(如裂纹)危险性最大。

同时还证明受压部件中平面缺陷穿过壁厚的径向长度、缺陷距表面及与其它缺陷的距离等都是关键性的重要尺寸,而平行于部件表面的裂纹长度是次要的。

据统计锅炉压力容器的损坏大部分是由于工件内部裂纹的扩展所引起的,英国曾对10万个容器进行调查,运行一年共发生132件破坏事故,按事故原因统计,由于裂纹扩展造成的破坏占总数的比例高达89.3%。

因而对裂纹的检验和监控显得极为重要。

主题词:
超声波测量缺陷高度
正文:
缺陷高度的超声检测方法
6db法
6db法是超声测量长度的传统方法,通常是探头找到最大峰值后向相反的二个方向水平移动使回波峰值下降一半时的波束中心线距离即为长度,该长度称为指示长度但并非裂纹的真实长度。

这种方法可以用来测高,但是误差较大。

表面波延时法
对表面开口的裂纹可采用表面波延时法来测量裂纹深度,该法主要是通过裂纹对表面波的延时作用来计算裂纹的深度。

但当缺陷内含油或水等液体时,表面波有可能跨越缺陷开口,使测试误差大大增加。

此外,缺陷的端部太尖锐接收到超声波信号很低甚至接收不到。

缺陷表面过于粗糙也会造成误差增大。

端点衍射波法
超声波入射到裂纹面上时,根据惠更斯原理,在裂纹尖端会形成次波源而产生衍射称为衍射波,超声端点衍射法是通过测量裂纹端点衍射回波的延迟时间差值来求得裂纹高度的。

但是衍射波的强度很弱难发现,所以用衍射波测量裂纹高度有较大的难度。

端点反射波法
入射波入射到裂纹的端点,有一部分将沿着原路反射,称为端点反射回波如图1所示。

端点反射回波法是通过测量主声束入射到裂纹顶端时,所产生的端点回波声程计算裂纹的高度,从方法上说是比较正确较为可行的方法。

端点反射波法的应用现状
在模拟超声探伤仪上用端点反射法测量裂纹的高度,通常采用深度校准即利用回波声程在垂直方向上的投影长度进行定位。

操作工艺的特点是要用试块进行深度线性校准,其实质是一种同高比较法因此其准确度与仪器线性、试块精度和操作工艺有很大的关系。

随着计算机技术的应用,将回波信号数字化能得到回波声程的精确量值。

通过相应的数学模型能得到包括垂直高度在内的各种数值,这是本文研究的主题。

2.数字信号处理端点回波声程测量裂纹自身高度方法的研究
2.1 数字处理端点回波声程的原理和应用常规超声检测对回波声程的测定是通过屏幕上回波所处位置的水平量值来换算的,由于波形的跳动、波形峰值的判断误差、线性调节精度等原因,测定的声程值误差很大。

数字信号处理端点回波声程(w)是通过计算机A/D转换,将回波的模拟信号转换为数字信号,根据声速和样点数精确计算得到的。

我们研制了超声信号分析仪和分析软件,能将常规探伤仪的回波模拟信号转换为数字信号,建立了计算不同状态下裂纹自身高度的数学模型,实现了数字化处理得到了裂纹自身高度精确的测量结果。

2.2 不同状态裂纹自身高度的计算方法
2.2.1 垂直表面开口裂纹
如图2所示,对于垂直表面开口裂纹,其自身(垂直)高度为h,端点回波与根部回波声程分别为w1、w2,探头折射角为β,工件厚度为T,则:
h=(w2-w1)×cosβ
=(w2-w1)× (T/w2)
=(1-w1/w2)×T------(1)
不用β值,表面开口裂纹自身高度用(1)式计算可得到较高的精度。

2.2.2 垂直表面的内部裂纹
如图3所示,对于垂直表面的内部裂纹,如果上端点和下端点都是由一次波探测到(如图3,A),一次波声程分别为W1和W2,则其自身高度h为:
h=(w2-w1)×cosβ------(2)
如果上端点是由一次波探测到,而下端点是由二次波探测到(如图3,B),设一、二次波的总声程为L2。

如果工件厚度为T,那么L2中一次波声程为:T/ cosβ;二次波声程为:L2-(T/ cosβ);则:
W2=L2-2×(L2-(T/cosβ)) ------(3)
2.2.3 倾斜的内部裂纹
如图4所示,对于有倾角的的内部裂纹,如果上端点和下端点都是由一次波探测到(如图4,A),一次波声程分别为W1和W2,则其自身高度h为:
hˊ= (w2-w1)×cosβ------(4)
如果上端点是由一次波探测到,而下端点是由二次波探测到(如图4,B),且工件厚度为T,那么总声程L2中一次波声程为:T/cosβ;总声程L2中二次波声程为:L2-(T/cosβ);则:W2=L2-2×(L2-(T/cosβ)) ------(5)
hˊ=(w2-w1)×cosβ
利用公式(1)--(5)进行声程的数字化处理,为提高h 的测量精度,工件厚度T和探头K 值必须精确测量。

15#试块焊缝根部裂纹表面开口状态十分复杂底部反射波很杂,操作者较难正确判断缺陷波,故造成较大的操作误差。

结束语
采用声程数字处理技术的端点反射回波法,对提高裂纹自身(垂直)高度测量精度是非常有效的。

具有原理简单、测量重复性好、操作方便快捷和实用性强等优点。

对于自身(垂直)高度大于等于2mm的平面型缺陷(裂纹类),其测量精度(平均绝对误差)可控制在1mm 以内,相对误差随高度的变化而变化。

其精度优于模拟超声探伤仪的深度定位法[1];自行研制的超声信号分析仪和分析软件不仅具有模拟超声仪器和一般数字式超声仪器的功能,还具有频谱分析、强大的数据管理和报告编辑功能(将另文发表);试验研究表明探头质量对检测精度有一定的影响[2];利用超声信号分析系统,可以扩大试验研究范围,特别是薄壁材料(如小口径管焊缝)的超声检测方面的研究。

参考文献
1.《焊缝缺陷超声波定量检测方法探讨》姚力。

相关文档
最新文档