超声无损检测报告 PPT
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超声波检测—超声波探伤技术(无损检测课件)
1.4 工件对定位精度的影响
工件温度
• 当检测的工件温度 发生变化时，工件 中的声速发生变化， 探头折射角也随之 发生变化。
温度对折射 角的影响
1.5 缺陷对定位精度的影响
• 工件内缺陷方向也会 影响缺陷定位精度。
• 缺陷倾斜时，扩散波 束入射至缺陷时回波 较高，而定位时就会 误认为缺陷在轴线上， 从而导致定位不准。
• 当工件尺寸较小， 缺陷位于3N以内 时，利用底波调 灵敏度并定量， 将会使定量误差 增加。
2.5 缺陷状态对定量精度的影响
① 缺陷形状的影响
• 缺陷的形状：圆片形、球形和圆柱形 • 缺陷距离一定，缺陷波高随缺陷直径的变化：圆片形缺陷最快，长圆
柱形缺陷最慢； • 缺陷直径一定，缺陷波高随距离的变化：圆片形和球形缺陷较快，长
2.2 仪器及探头性能对定量精度的影响
④ 探头K值的影响
• 不同K值的探头的灵敏度不同。 • 当K=0.7－1.5（=35°~55°）时，回波较高。 • 当K=1.5~2.0（=55°~63°）时，回波很低，容易引起漏检。
2.3 耦合与衰减对定量精度的影响
耦合的影响
• 耦合层厚度等于半波长的整数倍时，声强 透射率与耦合剂性质无关。
时，声波在有机玻璃内反射回到 晶片，也会引起一些杂波。 • 更换探头的方法来鉴别探头杂波。
3.1 纵波探头非缺陷回波的判别
② 工件轮廓回波
• 当超声波射达工件的
台阶、螺纹等轮廓时
轮
廓
在示波屏上将引起一
回
些轮廓回波。
波
3.1 纵波探头非缺陷回波的判别
③ 幻象波 • 当重复频率过高时，在示波屏上就会产生幻象波，
2.2 穿透法
优 不存在探测盲区，判定缺陷方法简单，适用于连续的自动化 点 探测较薄的工件。
超声无损检测报告PPT课件
通过对工程结构进行超声无损检测，可以检测出结构中的疲劳损伤和应力集中区域，及时发现潜在的 安全隐患，为结构的维护和加固提供科学依据。
06 结论与展望
结论总结
1
本次超声无损检测的结果表明，被检测对象的内 部结构和性能状态正常，未发现明显的缺陷或损 伤。
2
检测过程中所采集的数据经过分析处理，得出了 准确的结论，为后续的维护和使用提供了可靠的 依据。
缺陷分布统计
对被检测物体内部的缺陷进行统计和分析， 了解缺陷的分布规律和特点，为优化工艺和 质量控制提供参考。
检测结果可靠性评估
1 2 3
重复性测试
对同一被检测物体进行多次超声波检测，评估检 测结果的重复性和一致性，确保检测结果的可靠 性。
比较测试
与其他无损检测方法进行比较，如射线检测、涡 流检测等，评估超声波检测结果的准确性和可靠 性。
检测结果的准确性和可靠性。
数据记录
03
在操作过程中，应认真记录数据，并妥善保存原始数据和相关
资料，以便后续分析和处理。
04 检测结果分析
检测结果解读
检测结果解读
根据超声波的回波信号、波形和 频谱等特征，对被检测物体的内 部结构和缺陷进行准确解读，为 后续的缺陷识别和分类提供依据。
检测结果可视化
通过图像处理技术，将超声波检 测结果以图像形式呈现，便于直 观地观察和分析被检测物体的内 部结构和缺陷。
案例二：复合材料检测
总结词
全面评估复合材料的层合结构和粘结 质量
详细描述
超声无损检测技术可以全面评估复合 材料的层合结构和粘结质量，检测各 层之间的粘结强度、脱粘、分层和气 泡等缺陷，确保复合材料在使用过程 中的安全性和可靠性。
案例三：工程结构检测
06 结论与展望
结论总结
1
本次超声无损检测的结果表明，被检测对象的内 部结构和性能状态正常，未发现明显的缺陷或损 伤。
2
检测过程中所采集的数据经过分析处理，得出了 准确的结论，为后续的维护和使用提供了可靠的 依据。
缺陷分布统计
对被检测物体内部的缺陷进行统计和分析， 了解缺陷的分布规律和特点，为优化工艺和 质量控制提供参考。
检测结果可靠性评估
1 2 3
重复性测试
对同一被检测物体进行多次超声波检测，评估检 测结果的重复性和一致性，确保检测结果的可靠 性。
比较测试
与其他无损检测方法进行比较，如射线检测、涡 流检测等，评估超声波检测结果的准确性和可靠 性。
检测结果的准确性和可靠性。
数据记录
03
在操作过程中，应认真记录数据，并妥善保存原始数据和相关
资料，以便后续分析和处理。
04 检测结果分析
检测结果解读
检测结果解读
根据超声波的回波信号、波形和 频谱等特征，对被检测物体的内 部结构和缺陷进行准确解读，为 后续的缺陷识别和分类提供依据。
检测结果可视化
通过图像处理技术，将超声波检 测结果以图像形式呈现，便于直 观地观察和分析被检测物体的内 部结构和缺陷。
案例二：复合材料检测
总结词
全面评估复合材料的层合结构和粘结 质量
详细描述
超声无损检测技术可以全面评估复合 材料的层合结构和粘结质量，检测各 层之间的粘结强度、脱粘、分层和气 泡等缺陷，确保复合材料在使用过程 中的安全性和可靠性。
案例三：工程结构检测
超声波无损探伤52页PPT
33、如果惧怕前面跌宕的山岩，生命 就永远 只能是 死水一 潭。 34、当你眼泪忍不住要流出来的时候 ，睁大 眼睛， 千万别 眨眼!你会看到 世界由 清晰变 模糊的 全过程 ，心会 在你泪 水落下 的那一 刻变得 清澈明 晰。盐 。注定 要融化 的，也 许是用 眼泪的 方式。
35、不要以为自己成功一次就可以了 ，也不 要以为 过去的 光荣可 以被永 远肯定 。
44、卓越的人一大优点是：在不利与艰 难的遭遇里百折不饶。——贝多芬
45、自己的饭量自己知道。——苏联
Байду номын сангаас
41、学问是异常珍贵的东西，从任何源泉吸 收都不可耻。——阿卜·日·法拉兹
42、只有在人群中间，才能认识自 己。——德国
43、重复别人所说的话，只需要教育； 而要挑战别人所说的话，则需要头脑。—— 玛丽·佩蒂博恩·普尔
超声波无损探伤
31、别人笑我太疯癫，我笑他人看不 穿。(名 言网) 32、我不想听失意者的哭泣，抱怨者 的牢骚 ，这是 羊群中 的瘟疫 ，我不 能被它 传染。 我要尽 量避免 绝望， 辛勤耕 耘，忍 受苦楚 。我一 试再试 ，争取 每天的 成功， 避免以 失败收 常在别 人停滞 不前时 ，我继 续拼搏 。
35、不要以为自己成功一次就可以了 ，也不 要以为 过去的 光荣可 以被永 远肯定 。
44、卓越的人一大优点是：在不利与艰 难的遭遇里百折不饶。——贝多芬
45、自己的饭量自己知道。——苏联
Байду номын сангаас
41、学问是异常珍贵的东西，从任何源泉吸 收都不可耻。——阿卜·日·法拉兹
42、只有在人群中间，才能认识自 己。——德国
43、重复别人所说的话，只需要教育； 而要挑战别人所说的话，则需要头脑。—— 玛丽·佩蒂博恩·普尔
超声波无损探伤
31、别人笑我太疯癫，我笑他人看不 穿。(名 言网) 32、我不想听失意者的哭泣，抱怨者 的牢骚 ，这是 羊群中 的瘟疫 ，我不 能被它 传染。 我要尽 量避免 绝望， 辛勤耕 耘，忍 受苦楚 。我一 试再试 ，争取 每天的 成功， 避免以 失败收 常在别 人停滞 不前时 ，我继 续拼搏 。
第9章焊缝UT无损检测超声波II级ppt课件
分贝曲线
线
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
表19 距离-波幅曲线的灵敏度
试块型式 CSK-ⅡA
CSK-ⅢA
板厚，mm
6～46 ＞46～120
8～15 ＞15～46 ＞46～120
评定线
φ2×40-18dB φ2×40-14dB φ1×6-12dB φ1×6-9dB φ1×6-6dB
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级检测： 焊缝余高磨平，扫查区需直探头扫查 T=8~46mm， 2种K值单面检测(K1) T>46~400mm，2种K值双面检测， 需要进行横向缺陷检测
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
两种K值探头采用直射波法在焊接接头的双面双
侧进行检测。两种探头的折射角相差应不小于 10°。
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
d) 应进行横向缺陷的检测。检测时，可在焊接接 头两侧边缘使探头与焊接接头中心线成10°～ 20°作两个方向的斜平行扫查，见图12。如焊接 接头余高磨平，探头应在焊接接头及热影响区上 作两个方向的平行扫查。
dB
60
III
50
II
40
I
30
20
dB 2.5PK2
60
50
III
RL
II
超声检测PPT课件
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.
此外，根据超声检测的结果判断缺陷的 性质（定性）问题尚未很好解决，目前还 主要是依靠检测人员的实践经验、技术水 平以及对被检工件的材料特性、加工工艺 特点、使用状况等的了解来进行综合的主 观判断。
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超声脉冲反射法检测的一般步骤 ①超声检测面的选择------当超声束与工
灵敏度下降和缺陷定量误差进行补偿。 • 曲面补偿： 对检测面是曲面的工件，采用曲率半径与工
件相同或相近的对比试块，通过对比试验进行曲面补偿。
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.
⑤检测扫查-----在被检工件的检测面上使 用超声探头进行扫查，应确保超声束能 覆盖所有被检查的区域。
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.
⑥缺陷评定-----对发现的缺陷进行定 位（缺陷在工件中的埋藏深度与水平位 置）、定量（缺陷大小、面积、长度） 的评定并作出标记，必要时还需要判定 缺陷的性质或种类，亦即定性评定。
. 每一种无损检测方法都有其适用的检
测对象与检测能力范围以及局限性，各种 方法对缺陷的检出几率既不会是100％， 也不会完全相同。例如，射线照相检测和 超声检测两种方法主要都是用于探测被检 物内部的缺陷，射线照相检测适用于探测 被检物内部的体积型缺陷，如气孔、夹渣、 缩孔、疏松等，超声检测适用于探测被检 物内部的面积型缺陷，如裂纹、白点、分 层和焊缝中的未熔合等。
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ห้องสมุดไป่ตู้
⑧处理------将检测发现问题的工件作
出标记，隔离待处理，对合格工件给 予合格标记转入下道生产工序或周转 程序。
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谢谢您的观看！
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.
此外，根据超声检测的结果判断缺陷的 性质（定性）问题尚未很好解决，目前还 主要是依靠检测人员的实践经验、技术水 平以及对被检工件的材料特性、加工工艺 特点、使用状况等的了解来进行综合的主 观判断。
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超声脉冲反射法检测的一般步骤 ①超声检测面的选择------当超声束与工
灵敏度下降和缺陷定量误差进行补偿。 • 曲面补偿： 对检测面是曲面的工件，采用曲率半径与工
件相同或相近的对比试块，通过对比试验进行曲面补偿。
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⑤检测扫查-----在被检工件的检测面上使 用超声探头进行扫查，应确保超声束能 覆盖所有被检查的区域。
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⑥缺陷评定-----对发现的缺陷进行定 位（缺陷在工件中的埋藏深度与水平位 置）、定量（缺陷大小、面积、长度） 的评定并作出标记，必要时还需要判定 缺陷的性质或种类，亦即定性评定。
. 每一种无损检测方法都有其适用的检
测对象与检测能力范围以及局限性，各种 方法对缺陷的检出几率既不会是100％， 也不会完全相同。例如，射线照相检测和 超声检测两种方法主要都是用于探测被检 物内部的缺陷，射线照相检测适用于探测 被检物内部的体积型缺陷，如气孔、夹渣、 缩孔、疏松等，超声检测适用于探测被检 物内部的面积型缺陷，如裂纹、白点、分 层和焊缝中的未熔合等。
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ห้องสมุดไป่ตู้
⑧处理------将检测发现问题的工件作
出标记，隔离待处理，对合格工件给 予合格标记转入下道生产工序或周转 程序。
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谢谢您的观看！
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《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；
17
2024/10/10
（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
12
（2）检测灵敏度的调整
2024/10/10
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。
6
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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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2024/10/10
（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
12
（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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超声检查及解读报告PPT课件
见。类似的情况已经成为各级医院B超诊断报告的流
行做法。
.
25
如何搞好临床与B超检查间的协作
1、认真学习，努力实践，不断提高理论与操作 技术水平。
2、B超医生勤与临床医生沟通，随访临床治疗 （特别是手术）结果，验证和提高检诊水平。
3、临床医生认真书写申检报告，特别是写出已 经检查到的阳性结果，这对B超医生检诊结果判 断可能相当重要。
.
14
（6）骨骼(Skeleton)
超声正常情况下难以完全穿透骨组织，故不易得到完整的骨 骼图象。成年人的成骨在近探头侧可见呈强回声的骨皮质 回声代，骨内结构显示不清；肋软骨则表现为两条平行高 回声带，其间为低或无回声区，短轴则呈椭圆形的低或无 回声区，其周为一境界清晰、光滑的环状高回声环。
.
15
结石、钙化灶等，因其内部结
构十分致密，与周围组织声阻
抗相差悬殊，造成强烈的反射，
表现为强回声团、强回声带等。
肺及充气状态下的胃肠，在声
像图上表现为多次反射之强回
声带。形成的原理系因气体的
声阻抗大大小于身体软组织的
声阻抗，探头发生的声能几乎
全部被反射回来，反射回探头
的声能被耗损掉一部分后，剩
下的再次反射回气体界面，如
2、期待B超医生给出希望的检查结果，但是，不 少时间，检查结果不是“未见异常”就是诊断意 见模棱两可，更有甚者最后结论中还要加上“请 结合临床”，感觉检查和没检查差别不大，较多 失望。
3、期待立即得到检查，尽快得到报告，可不少时 间需要准备和等待。
4、不同医院（甚至同一医院不同医生）间检查结 果差异较大，甚至相反，缺乏可比性，在临床判 断结果时无所适从。
（3）高回声(High-echo) 组织器官纤维化、脂
超声波无损检测原理及应用图文PPT课件
• 若工件中存在缺陷，则在检测图形中，底面回波前有表示缺陷的回波F
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超声检测技术
• 2.多次底波法 • 当透入工件的超声波能量较大，而工件厚度较小时，超声波可在检测面与底面之间往复传播多
次，示波屏上出现多次底波B1、B2、B3、…。如果工件存在缺陷，则由于缺陷的反射以及散 射而增加了声能的损耗，底面回波次数减少，同时也打乱了各次底面回波高度依次衰减的规律， 并显示出缺陷回波，如图5—3所示。这种依据多次底面回波的变化，判断工件有无缺陷的方 法，称为多次底波法。
第3页/共31页
超声波的接收是同超声波的发射完全 相反的过程，即超声波传到被检材料 表面，使表面产生振动，并使压电晶 片随之产生伸缩，在电极就可在仪器 示波屏上进行观察和测定。
3
超声检测基本原理
4
第4页/共31页
超声检测基本原理
5
第5页/共31页
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
6
5
超声检测的新近进展
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超声检测设备
• 1.超声波检测仪
1
1.脉冲波检测仪
按
周期性的发射不连
超
续且频率固定的超
声 波 的
声波 根据超声波的传播
连
时间及幅度
续
性
分
2
2.连续波检测仪 周期性的发射连续 且频率不变的超声 波 根据超声波的强度 变化
3
3.调频波检测仪 连续的、频率周期 性变化的超声波
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超声波无损检测原理及应用
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超声检测技术
• 2.多次底波法 • 当透入工件的超声波能量较大，而工件厚度较小时，超声波可在检测面与底面之间往复传播多
次，示波屏上出现多次底波B1、B2、B3、…。如果工件存在缺陷，则由于缺陷的反射以及散 射而增加了声能的损耗，底面回波次数减少，同时也打乱了各次底面回波高度依次衰减的规律， 并显示出缺陷回波，如图5—3所示。这种依据多次底面回波的变化，判断工件有无缺陷的方 法，称为多次底波法。
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超声波的接收是同超声波的发射完全 相反的过程，即超声波传到被检材料 表面，使表面产生振动，并使压电晶 片随之产生伸缩，在电极就可在仪器 示波屏上进行观察和测定。
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超声检测基本原理
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超声检测基本原理
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超声波无损检测原理及应用
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超声检测的基本原理
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超声检测设备
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超声检测技术
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超声检测的应用
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超声检测的新近进展
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超声检测设备
• 1.超声波检测仪
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1.脉冲波检测仪
按
周期性的发射不连
超
续且频率固定的超
声 波 的
声波 根据超声波的传播
连
时间及幅度
续
性
分
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2.连续波检测仪 周期性的发射连续 且频率不变的超声 波 根据超声波的强度 变化
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3.调频波检测仪 连续的、频率周期 性变化的超声波
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超声波无损检测原理及应用
超声波检测—无损检测概述(无损检测课件)
3.2 超声波的类型
—— 按质点的振动方向分类 横波S
定义：介质质点 振动方向与波的 传播方向互相垂 直的波。
3.2 超声波的类型
—— 按质点的振动方向分类 横波S
特点：当介质质点受到交变的剪切应力（剪切力）作用时，产生 切变变形，从而形成横波。 传播介质：液体和气体缺 乏剪切力，横波只能在固 体介质中传播。
1.2 超声波中的常用概念
频率 每秒内的振动次数，单位为“赫兹”（符号为Hz） 可闻声波 能引起听觉的机械振动，频率大致在20Hz～20kHz
次声波 频率低于20Hz的机械波 超声波 频率高于20kHz的机械波
超声波探伤的频率范围为0.2～25MHz
02 超声波的产生与接收
2.1 概述
凡能将其他能量转换成超声振动方式的能量可以产生超声波， 如机械加工方法、热效应法、磁伸缩法和电磁声法。
超声波探伤基础
——超声波的定义及分类
目 录
1 超声波的定义 2 超声波的产生与接收 3 超声波的类型
01 超声波的定义
1.1 超声波的定义
人们日常所听到的声音，是由于各种声源的振动通过空气等弹性 介质传播到耳膜引起的耳膜振动，牵动听觉神经，产生听觉。人 耳可听到的声波（可闻声波）是机械波，超声波也是一种机械波。
3.2 超声波的类型
—— 按质点的振动方向分类 板波
定义：在板厚与波 长相当的薄板中传 播的波，一般用于 检测薄板材。
3.2 超声波的类型
—— 按质点的振动方向分类 板波
对称型（S型）：薄板中 心质点作纵向运动，上下 表面质点作相位相反并对 称于中心的椭圆运动。
3.2 超声波的类型
—— 按质点的振动方向分类 板波
3.2 超声波的类型
超声无损检测ppt
（5）振动是往复运动，可用周期和频率表示振动的 快慢，用振幅表示振动的强弱。 a、振幅A——振动物体离开平衡位置的最大距离， 叫做振动的振幅，用A表示。 b、周期T——当物体作往复运动时完成一次全振动 所需要的时间，称为振动周期，用T表示。常用单 位为秒（s）。对于非周期性振动，往复运动已不 再是周期性的，但周期这个物理量仍然可以反映这 种运动的往复情况。 c、频率f——振动物体在单位时间内完成全振动的 次数，称为振动频率，用f表示。常用单位为赫兹 （Hz）,1赫兹表示1秒钟内完成1次全振动，即 1Hz=1次/秒。此外还有千赫（kHz），兆赫（MHz） d、周期和频率，二者互为倒数：T=1/f
无损检测的分类
应用于承压特种设备的无损检测六种方法。
1、射线检测（Radiography Testing，简称RT） 2、超声波检测（Ultrasonic Testing，简称UT） 3、磁粉检测（Magnetic Testing，简称MT） 4、渗透检测（Penetrant Testing，简称PT） 5、涡流检测（Eddy current Testing，简称ET） 6、声发射检测（Acoustic Emission，简称AE ）
5、涡流检测 Eddy current Testing － ET 1）是通过电磁感应在金属材料表面附近产生涡电流， 如果金属材料中存在裂纹将改变涡流的大小和方 向，分析这些变化可检出铁磁性和非铁磁性导电 材料中的缺陷。 2）检测技术有：穿过式、内通过式和点探头式。 3）适用于导电材料。 4)只能检测近表面缺陷。 5)还还可用于分选材质、测膜层厚度、测工件尺寸 以及材料的某些物理性能等。
2、超声检测 Ultrasonic Testing － UT 1）是通过超声探头发射超声波，经过耦合剂入射到 工件中传播，遇到缺陷时发射回来，发射回波被 探头接收。根据反射回波在荧屏上的位置和波幅 高低判断缺陷的大小和位置。 2）超声波特点： a、方向性好：频率很高、波长很短，可以定向发射 b、能量高：因能量（声强）与频率平方成正比，因 此超声波的能量远大于声波的能量。 c、能在界面上产生反射、折射、衍射和波型转换： 超声检测利用了反射、折射等特点。
1 超声检测——无损检测PPT资料文档
院
7
无损检测面临问题
南
随着现代工业的不断发展，特别是新材
京
航
料、新结构、新用途的出现，无损检测技术
空
航
面临着四方面的问题：
天
大
1.提高无损检测对缺陷的灵敏度；
学
材 料
2.提高无损检测显示缺陷形态的能力；
科 学
3.提高无损检测结果的可靠性；
与
技
4.新材料新结构中缺陷的检测；
术
学
院
8
南 京
第一章 超声波检测的基础知识
技 术
４．无损检测技术是发展高科技产品的重要
学 院
条件之一。
3
无损检测的发展过程
南
京
航
无损检测技术经历了三个阶段：
空
航
第一阶段——无损探伤 NDI
天
大
（Non-destructive Inspection）
学 材
第二阶段——无损检测 NDT
料 科
（Non-destructive Testing）
学 与
南
按质点的振动方向与声波传播方向之间
京 航
的关系分类：
空
航
1)纵波:Longitudinal Wave，又称压缩
天 大
波、疏密波
学
材
传声介质的质点振动方向与超声波的传
料
科 播方向相同。
学
与
可在固、液、气中传播。
技
术
学
院
14
横波
南 ➢ 2)横波:Shear Wave，Transverse wave，切变
不但要进行最终产品的检验以及过程工艺参
空
数的测量，而且在认为材料中不存在致命的裂纹
无损检测超声波课件
铸件、锻件的超声波检测
02
铸件和锻件在制造过程中容易产生内部缺陷，如气孔、缩孔等
，超声波检测可以有效地检测出这些缺陷。
管材、棒材的超声波检测
03
对于管材和棒材，超声波可以沿其轴向或径向传播，从而检测
出内部的缺陷情况。
非金属材料的超声波检测
塑料、橡胶等高分子材料的超声波检测
利用超声波在高分子材料中的传播特性，可以检测出材料内部的裂纹、气泡等缺陷。
布情况、基体的缺陷等。
02
层压复合材料的超声波检测
层压复合材料由多层不同材料叠加而成，超声波可以检测出各层之间的
结合情况、内部缺陷等。
03
功能梯度复合材料的超声波检测
功能梯度复合材料是一种新型复合材料，其性能沿厚度方向连续变化，
超声波可以检测出材料内部的成分分布、缺陷情况等。
05
超声波检测实验与操作
03
超声波检测方法与技术
脉冲反射法
原理
利用超声波在材料中传播遇到缺陷或界面时 产生的反射现象来检测缺陷。
优点
需要耦合剂，对表面粗糙度要求较高，难以 检测复杂形状工件。
缺点
适用于各种材料，对缺陷定位准确，灵敏度 高。
应用
广泛应用于金属、非金属材料的内部缺陷检 测，如焊缝、铸件、锻件等。
穿透法
原理
磁致伸缩效应
铁磁材料在交变磁场中会发生伸缩现象，从 而产生超声波。
传播方式
超声波在介质中以纵波、横波、表面波等形 式传播。
超声波在材料中的传播特性声速超声波在材料中的传播速度与材料的密度、弹性模量 等物理性质有关。
衰减
超声波在传播过程中会因材料的吸收、散射等因素而 逐渐减弱。
反射与折射
无损检测超声波精选PPT
43
a)钢-水入射
b)水-钢入射
44
• 注意： • 1、超声波通过一定厚度的异质薄层时，反射和透
射情况与单一的平界面不同， • 2、当异质薄层很薄，进入薄层内的超声波会在薄
层两侧界面，引起多次反射和透射，形成一系列 的反射和透射波。 • 3、当超声波脉冲宽度相对于薄层较窄时，薄层两 侧的各次反射波、透射波就会互相干涉。 • 4、由于上述原因，声压反射率和透射率的计算比 较复杂。
1
• 按声耦和方式不同分为： 直接接触法、液浸法超声检测；
• 本章将重点介绍： 脉冲反射法原理、 直接接触法、 A型显示方式、 纵波法、横波法 超声检测技术。
2
2.1 超声波检测技术基础
2.1.1 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
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。
6
2.1 超声波检测技术基础
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。
•
用T表示：
T
It
4Z1Z 2
I0 (Z 2 Z1)2
• 说明：
• 在声波垂直入射到平界面上时，声压和声 强的分配比例，仅与界面两侧介质的声阻 抗有关.
40
• 注意： • 在垂直入射时， • 介质两侧的声波必须满足两个边界条件： (1)、一侧总声压等于另一侧总声压。 否则界面两侧受力不等，将会发生界面运动
a)钢-水入射
b)水-钢入射
44
• 注意： • 1、超声波通过一定厚度的异质薄层时，反射和透
射情况与单一的平界面不同， • 2、当异质薄层很薄，进入薄层内的超声波会在薄
层两侧界面，引起多次反射和透射，形成一系列 的反射和透射波。 • 3、当超声波脉冲宽度相对于薄层较窄时，薄层两 侧的各次反射波、透射波就会互相干涉。 • 4、由于上述原因，声压反射率和透射率的计算比 较复杂。
1
• 按声耦和方式不同分为： 直接接触法、液浸法超声检测；
• 本章将重点介绍： 脉冲反射法原理、 直接接触法、 A型显示方式、 纵波法、横波法 超声检测技术。
2
2.1 超声波检测技术基础
2.1.1 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
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。
6
2.1 超声波检测技术基础
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。
•
用T表示：
T
It
4Z1Z 2
I0 (Z 2 Z1)2
• 说明：
• 在声波垂直入射到平界面上时，声压和声 强的分配比例，仅与界面两侧介质的声阻 抗有关.
40
• 注意： • 在垂直入射时， • 介质两侧的声波必须满足两个边界条件： (1)、一侧总声压等于另一侧总声压。 否则界面两侧受力不等，将会发生界面运动
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1. 超声无损检测相关理论
※ 如何发射与接收超声波
——超声波换能器
➢ 超声波换能器，是一种声能与其他能量相互转换的器件 ➢ 在这里用到的是声/电转换，原理是压电效应 ➢ 高压脉冲信号——激发产生超声波——发射实现 ➢ 返回的超声波打在器件上——激发产生电信号——接受实现
2. 脉冲反射法
※ 工作原理
发射探头
向内表面延伸的裂纹
横向波
接收探头
内壁反射信号被隔开了 LW
尖端信号
没有内壁 反射波
3. TOFD
※ TOFD方法的优点
➢缺陷检出率比脉冲反射法要高 ➢容易检出方向性不好的缺陷 ➢可以识别向内外表面延伸的缺陷 ➢采用TOFD和脉冲反射法相结合，可以实现100%
焊缝覆盖。 ➢沿焊缝作一次扫查即可完成，检测效率高 ➢缺陷定量、定位精度高。
相控阵发射
发射相控偏转与聚焦
4. 超声相控阵
※ 超声相控阵发射聚焦和发射偏转技术
相控阵接收
接受声束相控技术
4. 超声相控阵
※ 扫查方式
聚焦法则
➢在发射相控控制中，通过给予阵列探头中的阵 元不同的时延，可以得到不同形式的波阵面。
➢反之如果给定一种声束聚焦方式，则可以确定 各个阵元的时延，这种时延规则被称为聚焦法 则
4. 超声相控阵
※ 超声相控阵发射聚焦延时计算
P点的坐标为：
发射延时计算坐标系
P点到F相对于阵列中心点的时延为
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。
5. 硬件电路设计
※ 硬件电路结构
探头：产生超声波的器件 发射前端：由FPGA控制产生高压脉冲信号，使探头发
出超声波 接收前端：过载保护电路
TOFD的常见配置
发射探头
横向波
接收探头
上端点 下端点
内壁反射信号
发射探头
A扫信号
横向波
接收探头
内壁反射波
LW
BW
上端点 下端点
发射探头
t0
传播时间
S
S
d
接收探头
t0
始脉冲
LW
BW
t
发射探头
t0
传播时间
S
S
d
接收探头
t0
2• S2d2
t
c
2•t0
发射探头
t0
缺陷深度
S
S
d
接收探头
t0
d
➢ 工件内部缺陷导致材质的不连续，进而导致声阻抗的不一致 ➢ 导致工缺陷处产生一个两侧声阻抗特性不同的接触面 ➢ 超声波传播到此处，一部分会被反射回去，另一部分继续向
前传播 ➢ 反射回来的超声波的能量大小与接触面两侧声阻抗差异及接
触面的大小、取向有关，即与缺陷的状况有关
2. 脉冲反射法
※ 工作原理图
超声无损检测报告
目录
1.超声无损检测相关理论 2.脉冲反射法 3.衍射时差法（TOFD） 4.超声相控阵 5.硬件电路设计
1. 超声无损检测相关理论
※ 什么是超声波和超声无损检测
➢ 超声波，是值频率在20000Hz以上的声波
➢ 超声无损检测，就是通过超声波与试件相互作用，对探头 接收到的回波进行研究，从而对被测工件内部做出无损评 价。
c2•t
2
2t02
S2
发射探头
缺陷自身高度
2S
d1 d2
接收探头
hd2d1
由于计算自身高度只需要测量时间, 所以垂直方向定量会很准确。
3. TOFD
※ 两种常见的特殊缺陷
➢向外表面延伸的缺陷 ➢向内表面延伸的缺陷
发射探头
向外表面延伸的裂纹
横向波被隔开了
接收探头
没有横向波
内壁反射波 BW
裂纹尖端
4. 超声相控阵
※ 扫查方式
聚焦法则 由相控发射偏转与聚焦图可知：
当聚焦法则满足线性关系时，合成声束发生偏转
当聚焦法则满足抛物线关系时，合成声束在正下方某一 深度聚焦
4. 超声相控阵
※ 扫查方式
常用的三种相控阵扫查方式
➢ 线性扫查：将相邻的若干阵元视为一组，按 照一定的时间间隔对各组阵元施加相同的聚 焦法则。合成声束将以恒定角度和聚焦深度 沿阵元延伸的方向进行扫查。
1. 超声无损检测相关理论
※ 超声无损检测的基本原理
——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遇到缺陷，传播方向或特征被改变 ➢ 改变后的超声波被接收设备接受，对其进行处理和分析 ➢ 根据接收的超声波的特征，评估试件内部是否存在缺陷
及缺陷的特性
➢ 不需要设计复杂的扫查装置，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的扫描信号 ➢ 提高系统的检测分辨力，信噪比和灵敏度 ➢ 抗干扰能力增强
4. 超声相控阵
※ 超声相控阵发射聚焦和发射偏转技术
理论基础—波的叠加和干涉
4. 超声相控阵
※ 超声相控阵发射聚焦和发射偏转技术
4. 超声相控阵
※ 扫查方式
常用的三种相控阵扫查方式
➢ 扇形扫查：使用同一组阵元，采用不同的聚焦法则， 以实现超声束在一个扇形区域内的扫描。
4. 超声相控阵
※ 扫查方式
常用的三种相控阵扫查方式
➢ 动态聚焦：采用同一组阵元，发射时使合成声束聚焦 在某一个焦点上；在超声接收时通过实时地改变聚焦 法则，使接收声束在声束轴线上的不同深度进行聚焦， 聚焦点覆盖整个深度。
低噪声放大器 可变放大器 ADC FPGA部分：系统控制和算法处理的核心部分 ARM后处理：与FPGA双向通信、将探伤成像显示在LCD上 、生成检测报告、与上位机实时数据通信等
3. TOFD
※ TOFD的局限性
➢在上、下表面附近盲区 ➢对“噪声”敏感 ➢夸大了一些良性的缺陷和工件本身设计带有
的孔、洞等 ➢解释比较困难，需要一定经验支持
4. 超声相控阵
※ 什么是相控阵？
➢超声相控阵成像技术的基本思想来自于雷达所使 用的相控阵技术。相控阵雷达是由多个辐射单元 按照一定图形排成阵列组成。控制系统通过改变 阵列天线中各单元的幅度和相位，在一定空间范 围内合成灵活快速的相控雷达波束。
4. 超声相控阵
※ 什么是相控阵？
➢而超声相控阵探头则由多个压电晶片代替雷达 的电磁发射单元组成阵列，按一定的时序和规 则用控制系统激发各个阵元，来调节声束聚焦 的方向和焦点的位置。控阵
※ 超声相控阵检测的优点
➢ 可以控制声束偏转和聚焦，波束指向灵活，可以检 测到传统方法无法检测的区域
3. TOFD
※ 什么是TOFD？
衍射时差法 (TOFD)是一种依靠从待检试件内部结 构（主要是指缺陷）的“端角” 和“端点”处得 到的衍射能量来检测缺陷的方法。
大家学习辛苦了，还是要坚持
继续保持安静
3. TOFD
※ TOFD的工作原理
与常规的超声技术不同，TOFD法不用脉冲回波幅度 对缺陷大小做定量测定，而是靠脉冲传播时间来定量 。