无损检测技术

最常用的声振检测方法：
➢敲击法（声冲击法）
由检测者利用敲击工具敲击被检工件， 在工件上有缺陷与无缺陷区域的回声将因自 然频率不同而有差异，从而可以辨别缺陷的 存在。
这种方法有点类似我们日常生活中用拍 击法挑选西瓜、用敲击法挑选瓷器等。
敲击法简便易行，但在很大程度上依 赖检测人员的经验，多用作其他无损检 测方法的补充手段或粗略检查（例如铁 路车辆的车轴、弹簧等在行车途中的检 查）。
超声波检测仪是检测的主体设备，作 用是产生电振荡作用于探头，使之发射超声 波，同时将探头送回的电信号进行滤波、检 波、放大等，并以一定的方式显示出来。
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。
其中使用最广的是脉冲波检测仪，它向 工件周期性地发射频率固定的超声波。
超声波可分为纵波、横波、表面波(瑞立波)和板波(兰姆 波)。 纵波：质点的振动方向与波的传播方向平行。质点受交 变的拉压应力时产生。可在任何弹性介质(固体、液体、 气体)中传播。可检测几何形状简单的工件的内部缺陷。 横波：质点的振动方向与波的传播方向垂直。质点受交 变的剪切应力时产生。只能在固体中传播。可以探测管 件、杆件和其他几何外形复杂工件的内部缺陷。在同样 工作频率下，横波检测的分辨率要比纵波几乎高一倍。 表面波：沿介质表面传播，表面质点做椭圆运动，可看 作纵波与横波的合成。只能在固体中传播。适宜于探测 表面缺陷。 板波：在厚度与波长相当的弹性波板中传播。
当发现异常时，再利用轴承振动 诊断仪进行精密诊断。
7.1.3 超声波检测
超声波检测是先用发射探头向被检物内 部发射超声波声波，用接收探头接收缺陷处 反射(或透射)的超声波，并将其显示在屏幕上。
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。
超声波检测的优点是： 适用范围广(可检查厚度100cm钢材内
3．试块 试块是具有标准反射体的试件，其作用有： 1) 确定探伤灵敏度 2) 标定探测距离、评价缺陷的大小 3) 测试仪器和探头的性能(如扫描特性、盲区、分辨 率、探头波束特性等)。 4) 辅助测定材料的声学性能(如声速、材料衰减程度 等)，以便选择合适的探伤方法。
试块按制定的来历可分为标准试块和参考试块； 按用途可分为检验试块和定量试块。ຫໍສະໝຸດ Baidu
也可用专用的电子敲击器敲击，用传 感器拾取声波。
7.1.2 噪声检测
机器设备在运行过程中，如果零部件发 生故障或出现缺陷，往往会产生强烈振动， 发出噪声。这种振动和噪声，一方面反映了 设备内部状态的变化，一方面也污染环境。
通过检测噪声，可以找出噪声的原因和 部位，以便采取措施抑制故障，并对噪声进 行有效控制。
超声波检测仪按显示方式分为： 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。 B型探伤：是一种图像显示，可显示工件 纵截面的图像。 C型探伤：也是一种图像显示，可显示工 件平行截面的图像。
目前使用最广的是A型脉冲反射式检测仪。
2．探头
超声波检测一般采用压电型探头，其 作用是利用压电晶片，在高频电振荡激励 下产生高频机械振动发射超声波(发射探 头)，或在超声波作用下产生机械变形， 并因此产生电荷(接收探头)。
2．超声波的传播
超声波在媒介中传播，有波的叠加、反 射、折射、透射、衍射、散射及吸收衰减等 特性，一般遵循几何光学的原则。
纵波的传播速度大于横波的传播速度。
波形转换：
当纵波倾斜入射到异质界面时，除产 生反射纵波和折射纵波之外，还可能产生反 射横波和折射横波。横波入射时也一样。
波形转换只在固体介质中产生。
监听噪声异响的方法较多，如直接用耳 朵监听，这是用得最多的；借助于听棒、螺丝 刀、胶管和听诊器等工具监听某部细微声音， 可收到直接用耳朵听听不到的声音。
噪声听诊器
例如：
运用机械听诊器对16V240ZJC型 柴油机主机油泵轴承、高温水泵轴承、 低温水泵轴承、柴油机控制端板上的 中间齿轮轴承、左右过轮轴承、曲轴 主轴承进行振动监测。
部裂纹和其他缺陷，也可检测表面裂纹)、 灵敏度高、设备简单、操作方便，并可以现 场检测。
其缺点是： 不好检测结构复杂的零件、需要标样、
一些组织结构对回波花样有影响。
一、 超声波基础
超声波是一种频率高于20kHz的机 械波，指向性好、穿透能力强。
无损检测用的超声波频率一般为 0.2M~25MHz。
1. 超声波的分类
超声波探头按结构形式分为：
•直探头：用于交替地发射和接收纵波，波 束垂直于工件表面。
•斜探头：利用楔块将声束倾斜于工件表面 而射入工件。一般用于横波探伤。
斜探头的标称方式有三种：
1) 以纵波入射角标称：常用的有30°、45°、 50°、55°。 2) 以横波折射角标称：常用的有40°、45°、 50°、60°、70°。 3) 以折射角的正切值K标称：常用的有K1、 K1.5、K2、K2.5、K3。
无损检测有哪些应用？
应用时机：设计阶段；制造过程；成 品检验；在役检查。
应用对象：各类材料（金属、非金属 等）；各种工件（焊接件、锻件、铸 件等）；各种工程（道路建设、水坝 建设、桥梁建设、机场建设等）。
7.1 声学诊断
7.1.1 声振检测 7.1.2 噪声检测 7.1.3 超声波检测 7.1.4 声发射检测
7.1.1 声振检测
声振检测是激励被测件，使其产生机 械振动，发出声波，通过测量声波的特征， 例如振幅（振动的强弱）、频率（振动的 快慢）、损耗（振动持续时间）、振动形 式（单频或多频振动、谐振）以及与物体 振动方式有关的力阻抗等，来判定被测件 的状况。
如果响应声波发生改变，说明被测件 出现异常。
第一临界角αI、第二临界角αII：
当纵波入射的入射角αL小于αI时，第二介 质中存在折射纵波和折射横波； 当αL介于αI和αII之间时，第二介质中只存 在折射横波； 当aL大于αII时，第二介质中只存在表面波。
二、 超声波检测设备
超声波检测设备包括: 超声波检测仪、探头、试块、耦合剂。
1．超声波检测仪