超声无损检测原理
无损检测之超声监测--TOFD检测原理
无损检测之超声监测--TOFD检测原理超声在工业设备上的应用以承压设备为例，超声主要用于检测设备的腐蚀情况、焊缝和原材料质量等。
（1）检测在用承压设备的厚度，以确定设备腐蚀程度，综合设备使用年限和使用情况，对设备安全性做出评估；（2）检测奥氏体不锈钢、镍合金等堆焊层厚度，以确定耐腐蚀层是否堆焊均匀；（3）最常用的就是检测焊接接头的质量，检测焊缝是否存在缺陷，确定缺陷的位置和形状；（4）检测板材本身的质量，确保板材是否存在缺陷。
传统的脉冲反射超声检测超声检测可检厚度厚度：检测焊缝质量方面，焊缝所连接工件的适用厚度已经扩展为6-500mm甚至更厚的工件；检测板材质量方面，碳素钢和低合金钢制承压设备的板材适用厚度为6-250mm。
TOFD检测TOFD--Time Of Flight Diffraction超声波衍射时差法，属于超声检测（UT）的一员。
采用一发一收探头对工作模式，利用缺陷端点的衍射波信号探测和测定缺陷位置和尺寸的超声检测方法。
1套TOFD设备主要由自动探伤系统传感器、扫查架、系统电路、主机硬件、系统软件等组成。
单通道手动TOFD扫查器TOFD检测为什么用纵波纵波传播速度快，最先到达接收探头，容易识别缺陷，以纵波计算缺陷深度，不会与横波信号混淆。
TOFD检测的优缺点（1）相比射线检测（RT）的优势a.灵敏度高，缺陷检出率高，可达80-95%；b.穿透力强，探测深度大，可用于超厚设备检测；c.缺陷的位置、大小、形状及性质等方面较为准确;d.仅须从一面接近被检验的物体;e.无放射性危害，操作安全,无须清场；f.设备轻便，检测速度快。
（2）自身缺点a.表面测量存在盲区，易受焊缝表面质量影响；b.图像识别和缺陷定性较难，需要丰富的经验，对人员要求高；c.横向缺陷难检测；d.对粗晶粒材料检测困难，易受干扰等。
e.不规则焊缝检出较难。
TOFD检测原理1典型TOFD检测图像工人现场手动TOFD扫查环焊缝工人现场手动TOFD扫查环焊缝。
超声波无损检测原理及应用
超声波无损检测原理及应用超声波无损检测（Ultrasonic Testing，简称UT）是一种利用超声波的传播和反射来检测材料内部缺陷和性能的方法。
它是一种广泛应用于工业领域的无损检测技术，常用于材料、结构件和零部件的质量控制以及故障诊断等领域。
超声波无损检测的原理是基于声波在材料中传播的特性。
当超声波传播到材料中的一个界面时，一部分能量将被反射回来，形成回波。
这些回波会受到材料中各种内部缺陷或不均匀性的影响，如裂纹、气孔、夹杂物等，从而产生回波的幅度变化。
通过分析回波的特征，可以确定材料的缺陷位置、形态和尺寸，并评估材料的性能。
超声波无损检测的应用范围非常广泛。
其中，最常见的应用是材料缺陷检测。
通过超声波检测，可以检测到各种类型的内部缺陷，如裂纹、气孔、夹杂物等。
这对于确保材料的质量非常重要，尤其是在高强度材料的使用过程中，如航空航天、汽车、船舶等领域。
另外，超声波无损检测还可以应用于材料的表面质量评估，例如检测涂层的附着性能、测量涂层厚度等。
此外，超声波无损检测还可以应用于结构件的评估和故障诊断。
比如对于钢结构、混凝土结构等进行超声波扫描，可以检测到隐藏在结构内部的裂纹、腐蚀等缺陷，从而评估结构的完整性和安全性。
同样地，在机械设备中，超声波无损检测可以用于检测轴承、齿轮等关键部件的健康状态，发现潜在的故障迹象，预防机械故障。
此外，超声波无损检测还在医学领域有着重要的应用。
医学超声波技术是利用超声波在人体组织中的传播和反射来获取人体内部结构和器官的图像信息，用于诊断疾病、指导手术等。
这种应用基于超声波的安全性和无创性，无需辐射，对患者无损伤。
总的来说，超声波无损检测是一种非常重要和广泛应用的无损检测技术。
它在工业、医学、科研等领域都有着重要的作用，可以高效、准确地检测材料的缺陷和性能，并提供重要的信息用于决策和改进。
随着科学技术的不断发展，超声波无损检测方法和设备也在不断改进和创新，为各个领域的应用提供更多可能性。
超声波无损检测基础原理
第1章绪论1.1超声检测的定义和作用指使超声波与试件相互作用，就反射、透射和散射的波进行研究，对试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价的技术。
作用：质量控制、节约原材料、改进工艺、提高劳动生产率1.2超声检测的发展简史和现状利用声响来检测物体的好坏利用超声波来探查水中物体1910‘利用超声波来对固体内部进行无损检测1929年，前苏联Sokolov 穿透法1940年，美国的Firestone 脉冲反射法20世纪60年代电子技术大发展20世纪70年代，TOFD20世纪80年代以来，数字、自动超声、超声成像我国始于20世纪50年代初范围专业队伍理论及基础研究标准超声仪器差距1.3超声检测的基础知识次声波、声波和超声波声波：频率在20～20000Hz之间次声波、超声波对钢等金属材料的检测，常用的频率为0.5～10MHz超声波特点：方向性好能量高能在界面上产生反射、折射、衍射和波型转换穿透能力强超声检测工作原理主要是基于超声波在试件中的传播特性声源产生超声波，采用一定的方式使超声波进入试件；超声波在试件中传播并与试件材料以及其中的缺陷相互作用，使其传播方向或特征被改变；改变后的超声波通过检测设备被接收，并可对其进行处理和分析；根据接收的超声波的特征，评估试件本身及其内部是否存在缺陷及缺陷的特性。
超声检测工作原理脉冲反射法：声源产生的脉冲波进入到试件中——超声波在试件中以一定方向和速度向前传播——遇到两侧声阻抗有差异的界面时部分声波被反射——检测设备接收和显示——分析声波幅度和位置等信息，评估缺陷是否存在或存在缺陷的大小、位置等。
通常用来发现和对缺陷进行评估的基本信息为：1、是否存在来自缺陷的超声波信号及其幅度；2、入射声波与接收声波之间的传播时间；3、超声波通过材料以后能量的衰减。
超声检测的分类原理：脉冲反射、衍射时差法、穿透、共振法显示方式：A 、超声成像（B C D P）波型：纵波、横波、表面波、板波耦合方式：直接接触法、液浸法、EMA按探头个数：单、双、多按人工干预的程度分类：手工检测、自动检测超声检测的优点适用于金属、非金属和复合材料等多种制件的无损检测；穿透能力强，可对较大厚度范围内的试件内部缺陷进行检测。
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。
《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。
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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
超声无损检测报告
超声无损检测报告
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4. 超声相控阵
※ 扫查方式
常见三种相控阵扫查方式
➢ 线性扫查：将相邻若干阵元视为一组，按 照一定时间间隔对各组阵元施加相同聚 焦法则。合成声束将以恒定角度和聚焦深度 沿阵元延伸方向进行扫查。
超声无损检测报告
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超声无损检测报告
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4. 超声相控阵
※ 超声相控阵发射聚焦延时计算
P点坐标为：
超声无损检测报告
发射延时计算坐标系
P点到F相对于阵列中心点时延为
结果为负表示第i个阵元相对于阵列中心点提
前发射，反之则延迟发射。
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5. 硬件电路设计
※ 硬件电路结构
探头：产生超声波器件 发射前端：由FPGA控制产生高压脉冲信号，使探头发
➢ 能够控制声束偏转和聚焦，波束指向灵活，能够检 测到传统方法无法检测区域
➢ 不需要设计复杂扫查装置，也不需要频繁更换探 头，机构简单，操作方便
➢ 较低驱动电压下也能得到声场强度较大扫描信号 ➢ 提升系统检测分辨力，信噪比和灵敏度 ➢ 抗干扰能力增强
超声无损检测报告
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4. 超声相控阵
※ 超声相控阵发射聚焦和发射偏转技术
第5页
2. 脉冲反射法
※ 工作原理
➢ 工件内部缺点造成材质不连续，进而造成声阻抗不一致 ➢ 造成工缺点处产生一个两侧声阻抗特征不一样接触面 ➢ 超声波传输到此处，一个别会被反射回去，另一个别继续向
前传输 ➢ 反射回来超声波能量大小与接触面两侧声阻抗差异及接
触面大小、取向相关，即与缺点情况相关
超声无损检测报告
理论基础—波叠加和干涉
超声波无损检测方案及工作分解
超声波无损检测方案及工作分解超声波无损检测（Ultrasonic Nondestructive Testing，简称UT）是一种常用的材料和结构检测方法，主要利用超声波的传播特性和反射、散射、穿透等现象来确定被测材料或结构的缺陷、性能或形态信息。
以下是一个超声波无损检测方案及工作分解的文档，包含了各个方面的内容，确保完整性。
一、引言1.背景介绍（引出超声波无损检测的重要性和应用领域）2.文档目的（明确本文档的写作目标和提供的信息）二、超声波无损检测原理1.超声波的产生和传播机制2.超声波与材料的相互作用3.超声波在缺陷检测中的应用原理三、超声波无损检测仪器介绍1.超声波发射和接收设备2.信号处理和显示单元3.其他附件和辅助设备四、超声波无损检测工作流程及方法1.准备工作a.材料和结构的准备b.仪器的准备及校准2.数据采集a.超声波发射和接收参数设置b.超声波信号采集3.数据处理与分析a.数据去噪与滤波处理b.缺陷信号的特征提取c.数据曲线图示和结果分析4.结果评估和报告a.缺陷等级评定b.缺陷类型和大小测量c.结果报告和建议五、超声波无损检测的应用案例1.金属材料的无损检测a.焊接缺陷检测b.疲劳裂纹检测2.混凝土结构的无损检测a.混凝土裂缝和空洞检测b.钢筋锈蚀检测六、超声波无损检测的优缺点及发展趋势1.优点2.缺点3.发展趋势七、结论以上是一个关于超声波无损检测方案及工作分解的文档，全文超过1500字，涵盖了背景介绍、原理介绍、仪器介绍、工作流程及方法、应用案例等多个方面的内容。
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这个文档可以作为超声波无损检测初学者了解和学习的参考资料，也可供实际工作中的技术人员作为操作指南和工作手册。
超声无损检测的工作原理
超声无损检测的工作原理
超声无损检测是利用超声波在材料中传播时受到材料内部缺陷的反射、散射和透射等现象，来检测材料内部缺陷的检测技术。
具体工作原理如下：
1. 发射超声波：将超声波发射器发送出来的超声波通过探头传入被检测物体内部。
2. 受反射：当超声波遇到对象边界或缺陷时，将会发生反射波，这时探头会接收到这个反射波信号。
超声波可以检测到物体内部的各种缺陷，如气孔、夹杂、裂纹等。
3. 接收信号：反射波信号通过探头传回电子仪器中，并将其转化成电信号。
4. 信号处理：通过信号处理器对接收到的信号进行调整和优化，使其更适合于人工或自动分析；
5. 分析结果：通过分析软件进行数据分析和处理，最后得出针对缺陷的定量定性分析结果。
通过上述过程，可以探测出被检测物体内部的缺陷，并获得相应的信号和数据，
从而进行分析评估。
无损检测综述
无损检测综述无损检测（Non-destructive Testing, NDT）是一种通过对材料或构件进行检测，而不会对其造成永久性损伤的技术。
无损检测在工业领域具有广泛的应用，可以用于检测材料的缺陷、疲劳、裂纹等问题，以确保产品的质量和安全性。
本文将对无损检测的原理、方法和应用进行综述。
一、无损检测的原理无损检测的原理是基于材料或构件的物理特性，利用不同的物理现象来检测材料的缺陷。
常见的无损检测方法包括超声波检测、磁粉检测、涡流检测、X射线检测等。
这些方法可以分别应用于不同类型的材料和构件，以实现对其缺陷的检测。
二、无损检测的方法1. 超声波检测：超声波检测是一种通过对材料中超声波的传播和反射来检测缺陷的方法。
通过将超声波传入材料中，可以观察到超声波在材料内部的传播和反射情况，从而判断出材料中的缺陷。
2. 磁粉检测：磁粉检测是一种利用磁性材料吸附在被检测材料表面的方法。
通过施加磁场和喷洒磁粉，可以观察到材料表面的磁粉吸附情况，从而判断出材料表面的缺陷。
3. 涡流检测：涡流检测是一种利用涡流感应现象来检测材料缺陷的方法。
通过将交流电流通入线圈中，产生交变磁场，当线圈靠近材料表面时，磁场会感应出涡流，从而观察到涡流的变化情况，判断出材料的缺陷。
4. X射线检测：X射线检测是一种利用X射线穿透材料并通过探测器接收的方法。
通过比较X射线的透射和吸收情况，可以判断出材料中的缺陷。
三、无损检测的应用无损检测在工业领域有着广泛的应用，可以用于检测各种类型的材料和构件。
以下是几个常见的应用领域：1. 航空航天：无损检测在航空航天领域中被广泛应用，用于检测飞机机身、发动机零部件等的缺陷，以确保航空器的安全性。
2. 石油化工：无损检测在石油化工行业中用于检测管道、储罐等设备的缺陷，以防止泄漏和事故的发生。
3. 汽车制造：无损检测在汽车制造领域中用于检测汽车零部件的缺陷，以提高汽车的质量和安全性。
4. 建筑工程：无损检测在建筑工程中用于检测混凝土、钢结构等的缺陷，以确保建筑物的结构安全。
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。
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.。
无损检测实验报告
无损检测实验报告一、实验目的1.通过实验了解六种无损检测（超声检测、射线检测、涡流检测、磁粉检测、渗透检测、声发射检测）的基本原理。
2.掌握六种无损检测的方法，仪器及其功能和使用方法。
3.了解六种无损检测的使用范围，使用规范和注意事项。
二、实验原理（一）超声检测（UT）1.基本原理超声波与被检工件相互作用，根据超声波的反射、透射和散射的行为，对被检工件经行缺陷测量和力学性能变化进行检测和表征，进而进行安全评价的一种无损检测技术。
金属中有气孔、裂纹、分层等缺陷（缺陷中有气体）或夹杂，超声波传播到金属与缺陷的界面处时，就会全部或部分反射。
超声波探伤仪的种类繁多，但在实际的探伤过程，脉冲反射式超声波探伤仪应用的最为广泛。
一般在均匀的材料中，缺陷的存在将造成材料的不连续，这种不连续往往又造成声阻抗的不一致，由反射定理我们知道，超声波在两种不同声阻抗的介质的交界面上将会发生反射，反射回来的能量的大小与交界面两边介质声阻抗的差异和交界面的取向、大小有关。
脉冲反射式超声波探伤仪就是根据这个原理设计的。
目前便携式的脉冲反射式超声波探伤仪大部分是A扫描方式的，所谓A扫描显示方式即显示器的横坐标是超声波在被检测材料中的传播时间或者传播距离，纵坐标是超声波反射波的幅值。
譬如，在一个钢工件中存在一个缺陷，由于这个缺陷的存在，造成了缺陷和钢材料之间形成了一个不同介质之间的交界面，交界面之间的声阻抗不同，当发射的超声波遇到这个界面之后，就会发生反射，反射回来的能量又被探头接受到，在显示屏幕中横坐标的一定的位置就会显示出来一个反射波的波形，横坐标的这个位置就是缺陷在被检测材料中的深度。
这个反射波的高度和形状因不同的缺陷而不同，反映了缺陷的性质。
2.仪器结构a）仪器主要组成探头、压电片和耦合剂。
其中，探头分为直探头、斜探头。
压电片受到电信号激励便可产生振动发射超声波，当超声波作用在压电片上时，晶片受迫振动引起的形变可转换成相应的电信号，从而接受超声波。
电磁超声无损检测技术原理综述
电磁超声无损检测技术原理综述电磁超声无损检测技术是现代无损检测领域的一项较为先进的检测技术，作为无损检测技术家族中的年轻成员，电磁超声无损检测技术越来越受到社会各界的广泛关注，在各类无损检测任务中发挥出越来越重要的作用。
电磁超声无损检测检测技术的产生及发展，也很大程度上弥补了传统超声波无损检测技术在应用中的一些不足，极大提高了超声检测的精度，在技术应用的范围上也更加广泛。
1电磁超声无损检测技术原理简介电磁超声无损检测技术是在超声波无损检测技术基础上，将电磁耦合技术与之结合，通过电磁耦合方式来实现超声波的激发和接收。
其进行检测的主要原理与传统超声波检测技术的原理基本一致，主要是利用超声波的强大穿透能力以及良好的方向性，使超声波透入被检测部件中，当超声波遇到部件的结构底面，或是缺陷剖面时，会发生不同程度的反射，使超声波方向发生改变，通过对回传反射波的接收，以及对反射波特征的分析，进而判断被检测部件是否存在缺陷以及其缺陷的特征。
在传统的超声波无损检测过程中，为保证充分的声耦合，通常会使用水或机油等物质作为耦合介质，用以填充检测探头和被检查表面之间的空隙。
而在电磁超声波检测技术的应用中，由于其采取了电磁耦合的方法，与被测部件不接触，因此也不再需要使用耦合剂。
电磁超声无损检测技术主要有以下特点：(1)电磁超声波形丰富，能够有效实现表面缺陷的准确检测。
(2)对被检测部件表面质量要求较传统超声波检测技术更低。
在检测时对于被测部件表面质量要求不高，也不需要进行特殊加工处理，即使是很粗糙的表面也可进行有效的探伤检测。
(3)非接触检测，无须耦合剂，适用范围更广。
(4)检测速度快，精度更高，发现自然缺陷能力更强。
2电磁超声无损检测技术在煤炭生产领域的应用煤炭生产的作业环境中往往存在着大量的粉尘、煤屑、煤泥等，这也使得煤矿生产的各类机械设备在运转中容易受到影响而加速磨损，使设备的运转负荷加大，如设备的部件本身存在着一定的缺陷，极有可能在恶劣工作条件下，导致缺陷的发展与扩大，影响到设备的正常运转，尤其一些关系到煤矿生产安全的设备部件，一旦出现严重的缺陷问题，将会导致煤矿生产安全受到极大威胁。
无损检测-超声波检测概述
无损检测-超声波检测概述无损检测（Non-Destructive Testing，NDT）是指在不破坏材料和结构的前提下，通过对材料和结构进行检测、分析和评估，获得材料和结构损伤、缺陷以及性能状况的方法和技术。
无损检测广泛应用于工业生产、科研领域和安全监督等领域，可以提高产品质量和安全性。
超声波检测是无损检测中常用的一种方法，它利用声波在介质中传播的特性来检测材料和结构的内部缺陷和性能状态。
超声波检测主要包括超声波传播、超声波发射和接收、信号处理和数据分析等环节。
超声波是一种频率高于人耳听力范围的声波，它的频率一般在1MHz到1GHz之间。
超声波在材料中的传播速度与材料的密度、刚度、损耗和传播路径等有关。
当超声波遇到材料的界面或缺陷时，会发生反射、折射、衍射等现象，通过检测这些波的变化可以确定材料的缺陷位置、大小和类型等信息。
超声波检测通常需要使用超声发射和接收设备，其中超声发射器将电能转换为机械振动，通过与材料接触或间接耦合的方式将超声波传入材料中。
超声接收器将机械振动转换为电能，将接收到的信号发送到信号处理设备进行分析和评估。
在信号处理环节，需要对接收到的信号进行放大、滤波、增益调节、噪声剔除等操作，以提高信号质量和分辨率。
常用的信号处理技术包括时域分析、频域分析和图像处理等，可以提取出材料的相位、强度和幅度等信息。
超声波检测可用于材料的缺陷检测、定位和评估。
常见的超声波检测应用包括焊缝检测、铁轨检测、管道检测、混凝土结构检测等。
在焊接中，超声波可以用于检测焊缝中的裂纹、夹渣、气孔等缺陷；在铁路领域，超声波可以用于监测铁轨中的疲劳裂纹和应力腐蚀开裂等缺陷；在管道工程中，超声波可以用于检测管道壁厚、管道腐蚀和管道连接等问题；在混凝土结构中，超声波可以用于评估混凝土强度和检测混凝土中的裂纹和空洞等缺陷。
超声波检测具有检测灵敏、无污染、快速、准确和可视化等优点。
它可以检测到微小的内部缺陷，能够评估材料和结构的性能状态，并且可以实时显示和记录检测结果。
五大无损检测的原理及应用
五大无损检测的原理及应用五大无损检测的原理及应用如下：1. 超声波检测（Ultrasonic T esting, UT）原理：超声波通过材料中的传播而发生不同程度的反射、折射、衍射等现象，通过对反射回波和传播时间的测量，可以判断材料内部是否存在缺陷。
应用：超声波检测广泛应用于金属材料的缺陷检测，如焊接接头、铸件、锻件等。
在航空航天、船舶制造、石油化工等领域中有着重要的应用。
2. 磁粉检测（Magnetic Particle Testing, MT）原理：在被检测材料的表面施加直流或交流磁场，通过涂覆磁粉或喷射磁粉，当磁粉聚集在材料表面附近的缺陷处时，形成可见的磁粉堆积痕迹。
应用：磁粉检测用于检测表面和近表面的裂纹、裂纹痕迹以及其他磁性材料的缺陷。
广泛应用于航空、电力、汽车、船舶等行业。
3. 渗透检测（Dye Penetrant Testing, PT）原理：将高表面张力的渗透液涂覆在被检材料表面，经过适当的渗透时间后，渗透液会通过缺陷的毛细作用进入缺陷内部，再通过涂上显色剂和溶剂，显示缺陷的位置和形状。
应用：渗透检测适用于检测金属和非金属表面的细小裂纹、孔洞以及其他缺陷。
常用于航空、汽车、造船和金属制造等领域。
4. X射线检测（X-ray Testing, RT）原理：通过X射线的穿透、吸收和散射，检测材料内部的缺陷。
传统的X射线检测主要基于矢量模型，现代技术越来越多地使用CT（计算机断层扫描）技术。
应用：X射线检测广泛应用于检测金属和非金属材料的内部缺陷，如焊接缺陷、夹杂物、孔洞等。
在航空航天、核能、汽车、电子等行业中得到重要应用。
5. 热波无损检测（Thermal/Infrared T esting, IR）原理：基于材料或构件的热学性质差异，检测材料内部的缺陷或异物。
通过测量材料散热或吸热的温度变化，获得缺陷位置及性质的信息。
应用：热波无损检测适用于检测钢铁、塑料、陶瓷和复合材料等材料的内部和表面缺陷。
超声波无损检测原理及应用
20
超声检测技术
•
斜角探伤法是将纵波通过楔块、水等介质倾斜的入
射至工件的探测面，利用波型转换得到横波进行检测
的方法
•
该法是利用横波进行探伤，故又称横波法
•
横波法主要用于管材、焊缝等的检测
对于其他的工件的检测，则经常作为一
种有效的辅助手段。
21
超声波无损检测原理及应用
7
超声波无损检测原理及应用
1
超声检测的基本原理
2
超声检测设备
3
超声检测技术
4
超声检测的应用
5
超声检测的新近进展
8
超声检测设备
• 1.超声波检测仪
按
超
声
波
的
连
续
性
分
1
2
3
1.脉冲波检测仪
周期性的发射不连
续且频率固定的超
声波
根据超声波的传播
时间及幅度
2.连续波检测仪
周期性的发射连续
且频率不变的超声
波
患，操作安全
4
超声检测基本原理
• 3.超声波的产生和接收
声波是一种机械波，超声波是一种频率
很高的声波。使用具有压电或磁致伸缩
效应的材料便可产生超声波。当在压电
材料两面的电极上加上电压，他就会按
照电压的正负和大小，在厚度方向产生
伸、缩的特点。利用这一性质，若加上
超声波的接收是同超声波的发射完全
高频电压，就会产生高频伸缩现象。如
• 4.耦合剂
作用：排除探头与工件表面的空气，使超声波能有效的传入工件，以便检测
减小探头与工件表面的摩擦，延长探头的使用寿命。
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。
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超声无损检测原理
超声无损检测是一种非常常见的检测方法，是通过向被测物体中注入超声波来探测材料中的缺陷和异常，以了解其内部结构和性能，从而对其进行检测和检验的一种技术。
这种技术的应用范围极为广泛，可以广泛应用于工业、医疗、科学研究等领域，成为现代科学中不可或缺的一部分。
超声无损检测原理是基于超声波在材料中传递、反射和干扰的物理原理。
具体来说，被检查物体表面会被涂上一层液体介质，这样可以将超声波的传递媒介扩大到整个被检查物体中。
超声波从探头中发射出来，穿过液体介质，在物体内部反射和散射，最终被探头接收到并通过处理显示出其散射反射的信号。
超声波在物体内部传递时会遇到不同密度和不同声速的组成部分，因而会出现反射和折射等现象。
当超声波遇到缺陷或裂纹时，它将被反射或折射。
这些反射或折射的超声信号会被探头接收到进行处理，进而显示出物体内部的结构和缺陷。
因此，如果物体中存在一些内部缺陷或异常，这些超声波会检测出来并反映出来。
此外，超声波的频率也是超声无损检测中一个重要的因素。
当超声波的频率越高，其穿透物质的深度就越浅，探测物体的灵敏度就越高。
但同时也要注意将频率适当的
调整，使其能够适当地深入物质内部，并准确地反映出物体内部的缺陷和异常信息。
除了频率，物体的形状、结构和材质等因素也会影响超声无损检测的效果。
例如，当被检查物体较为薄、平整时，其内部的异常信息可以更加准确地被探测出来。
而当物体是晶体、复合材料或由多种材料组成时，超声波的反射和折射现象可能更加复杂，因此需要更加专业的仪器和技术来进行检测。
总的来说，超声无损检测原理是非常复杂的，需要在理论和实践中加以掌握和应用。
但是它无疑是一种非常重要的检测方法，可以在工业、医疗和其他领域中发挥着重要的作用和地位。
在今后的工作和学习中，需要更加深入地研究和了解该技术，并将其应用于实际的工作和应用中，从而推进社会和科技的发展进步。