车辆检测技术11.超声波探伤技术
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项目11 超声波探伤技术
超声波类型 | 纵波 横波 表面波 板波 纵 波 | 振动方向与波的传播方向平行 横 波 | 振动方向与波的传播方向垂直 表面波 | 沿介质表面传播的波 车轴 探伤
车辆检测与监控技术
3230m/s 5900m/s
钢管探伤
板 波 | 板材特有的波 波 长 | λ=c/f 指向角 | sinθ=1.22 λ/D c-声速 f-频率 D-超声源直径
项目11 超声波探伤技术
探头 | 发射和接收超声波 探头核心元件 | 压电晶体
车辆检测与监控技术
探头工作原理 | 电路产生高频脉冲→压电晶片发生高频振动→产生超声波 超声波作用于压电晶体→产生电信号
逆压电效应→产生超声波 正压电效应→接收超声波
项目11 超声波探伤技术
探头种类 | 直探头 斜探头 表面波探头 双晶探头
车轴超声波探伤 | 探伤过程 第四步：探伤操作 1.核对轴端信息（扫描条形码）； 2.探测区域检查（有无锈蚀、毛刺等）； 3.全轴穿透探伤扫查； 4.轴颈根部或卸荷槽部位扫查； 5.镶入部扫查。
车辆检测与监控技术
项目11 超声波探伤技术
车轴超声波探伤 | 判断波形 裂纹波形：裂纹波位置在估算范围之内，且无杂波。
船舶探伤
项目11 超声波探伤技术
车辆检测与监控技术
探伤原理 | 当超声波在被检测材料中传播时，材料的声学特性和内部组织的变 化对超声波的传播产生一定的影响，通过对超声波受影响程度和状 况的探测，来了解材料的性能和结构的变化。 探伤方法 | 直探法、斜探法、聚散焦探法、穿透法、脉冲反射法、共振法等。
项目11 超声波探伤技术
探头种类 | 直探头 斜探头 表面波探头 双晶探头
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ车辆检测与监控技术
延迟块：消除超声波发射持续时间等影响 隔声层：分开接收晶片和发射晶片的声路
应用：近表面缺陷的探测
项目11 超声波探伤技术
车轴超声波探伤 | 探测方式
车辆检测与监控技术
探测部位 轮座镶入部 轴颈根部、卸荷槽 车轴穿透
车辆检测与监控技术
项目11 超声波探伤技术
探头种类 | 直探头 斜探头 表面波探头 双晶探头
车辆检测与监控技术
阻尼块：吸收晶片的惯性振动和辐射声能
保护膜：保护压电晶片和电极 应用：接收和发射纵波
项目11 超声波探伤技术
探头种类 | 直探头 斜探头 表面波探头 双晶探头
车辆检测与监控技术
斜楔块：波形转换和改变声束传播方向 吸收材料：即阻尼块 应用：发射和接收横波
项目11 超声波探伤技术
车轴超声波探伤 | 探伤过程 第一步：校验仪器性能 1.全轴穿透检查，对0°直探头进行标定； 2.横波斜探头测距标定和灵敏度确定。 第二步：外观检查 第三步：估计探头放置位置
车辆检测与监控技术
1.小角度纵波探头对轴颈根部或卸荷槽部位探伤测距标定和灵敏度确定；
项目11 超声波探伤技术
车辆检测与监控技术
作业 |
简述超声波探伤的原理
简述超声波探伤探头的作用及其在探伤轮对时的各类应用 绘制直探头和斜探头的结构图并标明各部位的名称 简述超声波探伤轮对的全过程 简述透声不良、裂纹、接触不良三类波形的特点
如何排除轮毂反射波的裂纹波嫌疑
探测方式 横波斜探 纵波直探 纵波直探
角度 大角度
探头位置 轴颈
大角度 小角度
0°
车轮内侧 轴端面
轴端面
项目11 超声波探伤技术
车轴超声波探伤 | 探伤过程 第一步：校验仪器性能 1.全轴穿透检查，对0°直探头进行标定； 2.横波斜探头测距标定和灵敏度确定。
车辆检测与监控技术
1.小角度纵波探头对轴颈根部或卸荷槽部位探伤测距标定和灵敏度确定；
车辆检测与监控技术
镶入部接触不良
项目11 超声波探伤技术
车辆检测与监控技术
总结 |
掌握超声波类型
掌握超声波探伤原理 掌握探头作用 掌握压电晶片的工作原理 掌握探头的种类及其结构 掌握超声波探伤车轴具体部位及其探测方式、探头位置等 掌握超声波探伤轮对全过程 能够判断裂纹波、透声不良、接触不良波形
项目11 超声波探伤技术
项目11 超声波探伤技术
车轴超声波探伤 | 探伤过程 ·测距标定和确定灵敏度方法
车辆检测与监控技术
测距标定 | 将第5次底面回波调至荧光屏水平满刻度的第4大格，此时屏幕上每1大格代 表车轴的实际长度 250mm（全长声程2500mm） 确定灵敏度 | 使第1次底面回波高度达到荧光屏垂直刻度满幅的 80%，增益30dB，称 为基准波高。在此基础上，增益8dB～14dB ，作为透声检查灵敏度。
车辆检测与监控技术
镶入部可疑波形
裂纹波形与轮毂反射波形判断: 手涂耦合剂拍打轮毂部位波形跳动即为轮毂反射波
项目11 超声波探伤技术
车轴超声波探伤 | 判断波形
车辆检测与监控技术
透声不良：直探底波高度达不到满幅30%、斜探没有轮毂反射波出现
镶入部局部透声不良
项目11 超声波探伤技术
车轴超声波探伤 | 判断波形 接触不良：开始无轮毂反射波，之后出现。
超声波类型 | 纵波 横波 表面波 板波 纵 波 | 振动方向与波的传播方向平行 横 波 | 振动方向与波的传播方向垂直 表面波 | 沿介质表面传播的波 车轴 探伤
车辆检测与监控技术
3230m/s 5900m/s
钢管探伤
板 波 | 板材特有的波 波 长 | λ=c/f 指向角 | sinθ=1.22 λ/D c-声速 f-频率 D-超声源直径
项目11 超声波探伤技术
探头 | 发射和接收超声波 探头核心元件 | 压电晶体
车辆检测与监控技术
探头工作原理 | 电路产生高频脉冲→压电晶片发生高频振动→产生超声波 超声波作用于压电晶体→产生电信号
逆压电效应→产生超声波 正压电效应→接收超声波
项目11 超声波探伤技术
探头种类 | 直探头 斜探头 表面波探头 双晶探头
车轴超声波探伤 | 探伤过程 第四步：探伤操作 1.核对轴端信息（扫描条形码）； 2.探测区域检查（有无锈蚀、毛刺等）； 3.全轴穿透探伤扫查； 4.轴颈根部或卸荷槽部位扫查； 5.镶入部扫查。
车辆检测与监控技术
项目11 超声波探伤技术
车轴超声波探伤 | 判断波形 裂纹波形：裂纹波位置在估算范围之内，且无杂波。
船舶探伤
项目11 超声波探伤技术
车辆检测与监控技术
探伤原理 | 当超声波在被检测材料中传播时，材料的声学特性和内部组织的变 化对超声波的传播产生一定的影响，通过对超声波受影响程度和状 况的探测，来了解材料的性能和结构的变化。 探伤方法 | 直探法、斜探法、聚散焦探法、穿透法、脉冲反射法、共振法等。
项目11 超声波探伤技术
探头种类 | 直探头 斜探头 表面波探头 双晶探头
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ车辆检测与监控技术
延迟块：消除超声波发射持续时间等影响 隔声层：分开接收晶片和发射晶片的声路
应用：近表面缺陷的探测
项目11 超声波探伤技术
车轴超声波探伤 | 探测方式
车辆检测与监控技术
探测部位 轮座镶入部 轴颈根部、卸荷槽 车轴穿透
车辆检测与监控技术
项目11 超声波探伤技术
探头种类 | 直探头 斜探头 表面波探头 双晶探头
车辆检测与监控技术
阻尼块：吸收晶片的惯性振动和辐射声能
保护膜：保护压电晶片和电极 应用：接收和发射纵波
项目11 超声波探伤技术
探头种类 | 直探头 斜探头 表面波探头 双晶探头
车辆检测与监控技术
斜楔块：波形转换和改变声束传播方向 吸收材料：即阻尼块 应用：发射和接收横波
项目11 超声波探伤技术
车轴超声波探伤 | 探伤过程 第一步：校验仪器性能 1.全轴穿透检查，对0°直探头进行标定； 2.横波斜探头测距标定和灵敏度确定。 第二步：外观检查 第三步：估计探头放置位置
车辆检测与监控技术
1.小角度纵波探头对轴颈根部或卸荷槽部位探伤测距标定和灵敏度确定；
项目11 超声波探伤技术
车辆检测与监控技术
作业 |
简述超声波探伤的原理
简述超声波探伤探头的作用及其在探伤轮对时的各类应用 绘制直探头和斜探头的结构图并标明各部位的名称 简述超声波探伤轮对的全过程 简述透声不良、裂纹、接触不良三类波形的特点
如何排除轮毂反射波的裂纹波嫌疑
探测方式 横波斜探 纵波直探 纵波直探
角度 大角度
探头位置 轴颈
大角度 小角度
0°
车轮内侧 轴端面
轴端面
项目11 超声波探伤技术
车轴超声波探伤 | 探伤过程 第一步：校验仪器性能 1.全轴穿透检查，对0°直探头进行标定； 2.横波斜探头测距标定和灵敏度确定。
车辆检测与监控技术
1.小角度纵波探头对轴颈根部或卸荷槽部位探伤测距标定和灵敏度确定；
车辆检测与监控技术
镶入部接触不良
项目11 超声波探伤技术
车辆检测与监控技术
总结 |
掌握超声波类型
掌握超声波探伤原理 掌握探头作用 掌握压电晶片的工作原理 掌握探头的种类及其结构 掌握超声波探伤车轴具体部位及其探测方式、探头位置等 掌握超声波探伤轮对全过程 能够判断裂纹波、透声不良、接触不良波形
项目11 超声波探伤技术
项目11 超声波探伤技术
车轴超声波探伤 | 探伤过程 ·测距标定和确定灵敏度方法
车辆检测与监控技术
测距标定 | 将第5次底面回波调至荧光屏水平满刻度的第4大格，此时屏幕上每1大格代 表车轴的实际长度 250mm（全长声程2500mm） 确定灵敏度 | 使第1次底面回波高度达到荧光屏垂直刻度满幅的 80%，增益30dB，称 为基准波高。在此基础上，增益8dB～14dB ，作为透声检查灵敏度。
车辆检测与监控技术
镶入部可疑波形
裂纹波形与轮毂反射波形判断: 手涂耦合剂拍打轮毂部位波形跳动即为轮毂反射波
项目11 超声波探伤技术
车轴超声波探伤 | 判断波形
车辆检测与监控技术
透声不良：直探底波高度达不到满幅30%、斜探没有轮毂反射波出现
镶入部局部透声不良
项目11 超声波探伤技术
车轴超声波探伤 | 判断波形 接触不良：开始无轮毂反射波，之后出现。