ch02超声波检测仪器探头及试块
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ch02超声波检测仪器探头及试块
超声波检测仪器、探头及试块
三、A型显示模拟机的工作原理(阻塞效应)
同步电路
扫描电路
发射电路
接收放大电路
电源电路
ch02超声波检测仪器探头及试块
超声波检测仪器、探头及试块
四、模拟仪器的面板 CTS-22型仪器面板 1影响回波高度的旋钮 （1）衰减器 总衰减量 80dB 最小衰减量 2dB 对波高的调节是断续的。 是在仪器调节完成后，实际探伤过程中，唯一可以调节的旋 钮。 （2）增益 回波高度连续可调 但不能准确读出调节的dB 数。总调节量约8dB
CTS-23、26型仪器面板 介绍各面板上与CTS-22型的差异和作用
ch02超声波检测仪器探头及试块
超声波检测仪器、探头及试块
总结： （1）仪器主要有六个组成部分 同步电路、扫描电路、发射电路、接收放大电路、显示电路、 电源电路。 （2）每个电路的主要作用。 （3）仪器的重复频率 （4）仪器的阻塞效应 （5）始脉冲 （6）模拟仪器回波读前沿，数字仪器可以读前沿，也可以读 波峰。
超声波检测仪器、探头及试块
超声波检测仪器、探头、试块是超声探伤的重要设备组 成部分。一般的探伤系统：
ch02超声波检测仪器探头及试块
超声波检测仪器、探头及试块
第一节 超声波检测仪器
一、仪器的作用
1 发射电脉冲
2 接收从探头返回的电信号 二、仪器的分类 1 按原理分 （1）共振法（频率可变的超声波在工件中形成驻波的情况） （2）穿透法（指示穿透的能量） （3）脉冲反射法（指示反射的能量和运行时间） 2 按显示方式分 （1）A型显示 横坐标代表时间（距离），纵坐标代表反射的能量（幅度）
ch02超声波检测仪器探头及试块
超声波检测仪器、探头及试块
ch02超声波检测仪器探头及试块
超声波检测仪器、探头及试块
数字仪器的采样频率对缺陷的定位和定量有很大影响。 实际中，采样频率越高越好。 模拟仪器与数字仪器对声程的描述原理不同（横波表现明显）
W=C·t （C是否准确，直接影响对缺陷的定位）
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超声波检测仪器、探头及试块
（3）抑制 作用：降低杂波水平。 问题：可能改变仪器 的垂直线性。 举例说明。 （4）发射强度 结合“工作方式”说明 方式1：固定发射强度。 方式2：发射强度可调。 方式3：一发一收状态。此方式下只用一个探头时，屏幕上不 会出现伤波。
ch02超声波检测仪器探头及试块
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超声波检测仪器、探头及试块
六、探头的型号
源自文库编号规则
基本频率—晶片材料—晶片尺寸—探头种类—特征
2.5
Q
20
Z
5
P
13X13
K
1.5
ch02超声波检测仪器探头及试块
超声波检测仪器、探头及试块
一、试块的分类 1 标准试块 2 对比试块
第三节 试块
ch02超声波检测仪器探头及试块
（不是唯一的） 2 电能→声能 逆压电效应 发射超声波
声能→电能 正压电效应 接收超声波
U
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超声波检测仪器、探头及试块
3 常见压电材料
单晶体：石英等
多晶体：锆钛酸铅（PZT）等
三、压电晶体的主要性能参数
1 压电应变常数 d33 单位电压下所产生的变形量—与发射性能有关
2 压电电压常数 g33 单位变形量下所产生的电压—与接收性能有关
3 居里温度
4 频率常数
tCt•f C
2 2f
2
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超声波检测仪器、探头及试块
讨论：（1）超声波频率与晶片的厚度有关 （2）PZT材料的声速：4000m/s
四、探头的分类 1 按通道数分 2 按聚焦性分 3 按波型分 五、探头的结构 1 直探头 组成：压电晶片 阻尼块（吸收块）
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超声波检测仪器、探头及试块
第二节 探头
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超声波检测仪器、探头及试块
一、探头的作用 1 发射超声波 2 接收超声波并将其转换为电信号。
因其不断进行电能与声能的转换，故称为换能器。
二、压电效应
1 目前工业上探头制做应用最多的，是采用压电原理。
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超声波检测仪器、探头及试块
（3）脉冲移位 （水平、延迟） 特点：不改变回波间距 使全部回波前移或后移 在测距的标定过程中 此旋钮非常重要。 3 其它旋钮 （1）探头线接插口 （2）聚焦 （3）电源开关（电压指示）
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超声波检测仪器、探头及试块
超声波检测仪器、探头及试块
2 影响回波位置的旋钮 （1）深度粗调 对不同声程的工件选择 不同档位。 档位数据有5倍余量。 仔细的调节靠“深度细调” （2）深度细调 在一定范围内，改变回波之间的间距，从而使全屏幕水平代 表不同的声程。 问题：实际探伤中，一般要使用1/2以上的屏幕，为什么？ （定位精度的解释）
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（2）B型显示 （3）C型显示 （4）P型显示等其它显示方式。
B
C
A
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超声波检测仪器、探头及试块
3按电路原理分 （1）模拟型 代表型号CTS-22、CTS-23、CTS-26 （2）数字型 代表型号KW-4、NDC-1、KW-4C等。
保护膜 匹配线圈 外壳
ch02超声波检测仪器探头及试块
超声波检测仪器、探头及试块
2 斜探头 基本结构与直探头相同， 独特部分是为了产生横 波而增加了“斜楔”。 （关于斜楔的 V型槽、反射情况）
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超声波检测仪器、探头及试块
3 联合双探头（双晶探头） 使用联合双探头时， 仪器的工作方式必须 使用收—发状态。 主要特点是近表面缺 陷检测灵敏度高。
超声波检测仪器、探头及试块
二、常用标准试块 1 CSK-IA （1）外形 与IIW试块的区别
有机玻璃
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超声波检测仪器、探头及试块
（2）作用 a)水平线性测试
X 水平m量ax 程 100%
b)测距的标定
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超声波检测仪器、探头及试块
c)距离分辨力的测定
R 20lg H波峰 H波谷
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2 CS-1-5 （1）外形
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三、A型显示模拟机的工作原理(阻塞效应)
同步电路
扫描电路
发射电路
接收放大电路
电源电路
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超声波检测仪器、探头及试块
四、模拟仪器的面板 CTS-22型仪器面板 1影响回波高度的旋钮 （1）衰减器 总衰减量 80dB 最小衰减量 2dB 对波高的调节是断续的。 是在仪器调节完成后，实际探伤过程中，唯一可以调节的旋 钮。 （2）增益 回波高度连续可调 但不能准确读出调节的dB 数。总调节量约8dB
CTS-23、26型仪器面板 介绍各面板上与CTS-22型的差异和作用
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超声波检测仪器、探头及试块
总结： （1）仪器主要有六个组成部分 同步电路、扫描电路、发射电路、接收放大电路、显示电路、 电源电路。 （2）每个电路的主要作用。 （3）仪器的重复频率 （4）仪器的阻塞效应 （5）始脉冲 （6）模拟仪器回波读前沿，数字仪器可以读前沿，也可以读 波峰。
超声波检测仪器、探头及试块
超声波检测仪器、探头、试块是超声探伤的重要设备组 成部分。一般的探伤系统：
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超声波检测仪器、探头及试块
第一节 超声波检测仪器
一、仪器的作用
1 发射电脉冲
2 接收从探头返回的电信号 二、仪器的分类 1 按原理分 （1）共振法（频率可变的超声波在工件中形成驻波的情况） （2）穿透法（指示穿透的能量） （3）脉冲反射法（指示反射的能量和运行时间） 2 按显示方式分 （1）A型显示 横坐标代表时间（距离），纵坐标代表反射的能量（幅度）
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超声波检测仪器、探头及试块
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超声波检测仪器、探头及试块
数字仪器的采样频率对缺陷的定位和定量有很大影响。 实际中，采样频率越高越好。 模拟仪器与数字仪器对声程的描述原理不同（横波表现明显）
W=C·t （C是否准确，直接影响对缺陷的定位）
ch02超声波检测仪器探头及试块
超声波检测仪器、探头及试块
（3）抑制 作用：降低杂波水平。 问题：可能改变仪器 的垂直线性。 举例说明。 （4）发射强度 结合“工作方式”说明 方式1：固定发射强度。 方式2：发射强度可调。 方式3：一发一收状态。此方式下只用一个探头时，屏幕上不 会出现伤波。
ch02超声波检测仪器探头及试块
ch02超声波检测仪器探头及试块
超声波检测仪器、探头及试块
六、探头的型号
源自文库编号规则
基本频率—晶片材料—晶片尺寸—探头种类—特征
2.5
Q
20
Z
5
P
13X13
K
1.5
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超声波检测仪器、探头及试块
一、试块的分类 1 标准试块 2 对比试块
第三节 试块
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（不是唯一的） 2 电能→声能 逆压电效应 发射超声波
声能→电能 正压电效应 接收超声波
U
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超声波检测仪器、探头及试块
3 常见压电材料
单晶体：石英等
多晶体：锆钛酸铅（PZT）等
三、压电晶体的主要性能参数
1 压电应变常数 d33 单位电压下所产生的变形量—与发射性能有关
2 压电电压常数 g33 单位变形量下所产生的电压—与接收性能有关
3 居里温度
4 频率常数
tCt•f C
2 2f
2
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讨论：（1）超声波频率与晶片的厚度有关 （2）PZT材料的声速：4000m/s
四、探头的分类 1 按通道数分 2 按聚焦性分 3 按波型分 五、探头的结构 1 直探头 组成：压电晶片 阻尼块（吸收块）
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第二节 探头
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一、探头的作用 1 发射超声波 2 接收超声波并将其转换为电信号。
因其不断进行电能与声能的转换，故称为换能器。
二、压电效应
1 目前工业上探头制做应用最多的，是采用压电原理。
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超声波检测仪器、探头及试块
（3）脉冲移位 （水平、延迟） 特点：不改变回波间距 使全部回波前移或后移 在测距的标定过程中 此旋钮非常重要。 3 其它旋钮 （1）探头线接插口 （2）聚焦 （3）电源开关（电压指示）
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超声波检测仪器、探头及试块
超声波检测仪器、探头及试块
2 影响回波位置的旋钮 （1）深度粗调 对不同声程的工件选择 不同档位。 档位数据有5倍余量。 仔细的调节靠“深度细调” （2）深度细调 在一定范围内，改变回波之间的间距，从而使全屏幕水平代 表不同的声程。 问题：实际探伤中，一般要使用1/2以上的屏幕，为什么？ （定位精度的解释）
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超声波检测仪器、探头及试块
（2）B型显示 （3）C型显示 （4）P型显示等其它显示方式。
B
C
A
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超声波检测仪器、探头及试块
3按电路原理分 （1）模拟型 代表型号CTS-22、CTS-23、CTS-26 （2）数字型 代表型号KW-4、NDC-1、KW-4C等。
保护膜 匹配线圈 外壳
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2 斜探头 基本结构与直探头相同， 独特部分是为了产生横 波而增加了“斜楔”。 （关于斜楔的 V型槽、反射情况）
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超声波检测仪器、探头及试块
3 联合双探头（双晶探头） 使用联合双探头时， 仪器的工作方式必须 使用收—发状态。 主要特点是近表面缺 陷检测灵敏度高。
超声波检测仪器、探头及试块
二、常用标准试块 1 CSK-IA （1）外形 与IIW试块的区别
有机玻璃
ch02超声波检测仪器探头及试块
超声波检测仪器、探头及试块
（2）作用 a)水平线性测试
X 水平m量ax 程 100%
b)测距的标定
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超声波检测仪器、探头及试块
c)距离分辨力的测定
R 20lg H波峰 H波谷
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超声波检测仪器、探头及试块
2 CS-1-5 （1）外形