運(yùn)用超聲檢測的方法來檢測的儀器稱之為超聲波探傷儀。它的原理是：超聲波在被檢測材料中傳播時,材料的聲學(xué)特性和內(nèi)部組織的變化對超聲波的傳播產(chǎn)生一定的影響，通過對超聲波受影響程度和狀況的探測了解材料性能和結(jié)構(gòu)變化的技術(shù)稱為超聲檢測。超聲檢測方法通常有穿透法、脈沖反射法、串列法等

超聲波探傷是利用超聲能透入金屬材料的深處，并由一截面進(jìn)入另一截面時，在界面邊緣發(fā)生反射的特點(diǎn)來檢查零件缺陷的一種方法，當(dāng)超聲波束自零件表面由探頭通至金屬內(nèi)部，遇到缺陷與零件底面時就分別發(fā)生反射波來，在熒光屏上形成脈沖波形，根據(jù)這些脈沖波形來判斷缺陷位置和大小。

利用材料及其缺陷的聲學(xué)性能差異對超聲波傳播的影響來檢驗(yàn)材料內(nèi)部缺陷的無損檢驗(yàn)方法?，F(xiàn)在廣泛采用的是觀測聲脈沖在材料中反射情況的超聲脈沖反射法，此外還有觀測穿過材料后的入射聲波振幅變化的穿透法等。常用的頻率在0.5～5MHz之間。

常用的檢驗(yàn)儀器為 A型顯示脈沖反射式超聲波探傷儀。根據(jù)儀器示波屏上反射信號的有無、反射信號和入射信號的時間間隔、反射信號的高度，可確定反射面的有無、其所在位置及相對大小。儀器的基本結(jié)構(gòu)和原理見圖1。

超聲波在介質(zhì)中傳播時有多種波型，檢驗(yàn)中最常用的為縱波、橫波、表面波和板波。用縱波可探測金屬鑄錠、坯料、中厚板、大型鍛件和形狀比較簡單的制件中所存在的夾雜物、裂縫、縮管、白點(diǎn)、分層等缺陷；用橫波可探測管材中的周向和軸向裂縫、劃傷、焊縫中的氣孔、夾渣、裂縫、未焊透等缺陷；用表面波可探測形狀簡單的制件上的表面缺陷；用板波可探測薄板中的缺陷。

在A型探傷儀的基礎(chǔ)上發(fā)展而成的 B型、C型探傷儀，可得到不同方向反射面的信號，也可將B型、C型顯示組合以得到材料的內(nèi)部反射面的三維顯示圖。

上述各種探傷儀均利用脈沖電信號激勵壓電換能器發(fā)射超聲波，但也可用渦流聲換能器來檢驗(yàn)導(dǎo)電材料。這種換能器的換能過程在被探傷件表面進(jìn)行，無須與材料接觸，也不需要耦合劑，就可檢驗(yàn)表面粗糙和溫度高至500℃以上的金屬材料，在冶金工業(yè)中應(yīng)用較多。

超聲波在材料中傳播，由于吸收和散射等，強(qiáng)度會衰減，因此測量在諸如真空自耗爐中熔煉的合金材料中的衰減，有可能無損地了解材料組織均勻性的情況。

脈沖反射式超聲波法同其他無損檢驗(yàn)方法相比

主要優(yōu)點(diǎn)是：

①穿透能力強(qiáng)，探測深度可達(dá)數(shù)米；

②靈敏度高，可發(fā)現(xiàn)與直徑約十分之幾毫米的空氣隙反射能力相當(dāng)?shù)姆瓷潴w；

③在確定內(nèi)部反射體的位向、大小、形狀及性質(zhì)等方面較為準(zhǔn)確；

④僅須從一面接近被檢驗(yàn)的物體；

⑤可立即提供缺陷檢驗(yàn)結(jié)果;

⑥操作安全,設(shè)備輕便。

主要缺點(diǎn)是：

①要由有經(jīng)驗(yàn)的人員謹(jǐn)慎操作；

②對粗糙、形狀不規(guī)則、小、薄或非均質(zhì)材料難以檢查；

③對所發(fā)現(xiàn)缺陷作十分準(zhǔn)確的定性、定量表征仍有困難。

 

什么是無損探傷

無損探傷是在不損壞工件或原材料工作狀態(tài)的前提下，對被檢驗(yàn)部件的表面和內(nèi)部質(zhì)量進(jìn)行檢查的一種測試手段。

無損檢測：Nondestructive Testing(縮寫 NDT) 

常用的探傷方法有哪些？ 

無損檢測方法很多據(jù)美國國家宇航局調(diào)研分析，認(rèn)為可分為六大類約70余種。但在實(shí)際應(yīng)用中比較常見的有以下幾種：

常規(guī)無損檢測方法有：

－超聲檢測 Ultrasonic Testing(縮寫 UT)； 

－射線檢測 Radiographic Testing(縮寫 RT)； 

－磁粉檢測 Magnetic particle Testing(縮寫 MT)； 

－滲透檢驗(yàn) Penetrant Testing (縮寫 PT)； 

－渦流檢測Eddy current Testing(縮寫 ET)； 

非常規(guī)無損檢測技術(shù)有： 

－聲發(fā)射Acoustic Emission(縮寫 AE)； 

－泄漏檢測Leak Testing(縮寫 UT)； 

－光全息照相Optical Holography； 

－紅外熱成象Infrared Thermography； 

超聲波探傷專用名詞解釋

1. 脈沖幅度：脈沖信號的電壓幅值。當(dāng)采用A 型顯示時，通常為時基線到脈沖峰頂?shù)母叨取?SPAN lang=EN-US>

2. 脈沖長度：以時間或周期數(shù)值表示的脈沖持續(xù)時間。

3. 分貝：兩個振幅或者強(qiáng)度比的對數(shù)表示。

4. 聲阻抗：聲波的聲壓與質(zhì)點(diǎn)振動速度之比，通常用介質(zhì)的密度p和速度c 的乘積表示。

5. 聲阻抗匹配：聲阻抗相當(dāng)?shù)膬山橘|(zhì)間的耦合。

6. 衰減：超聲波在介質(zhì)中傳播時，隨著傳播距離的增大，聲壓逐漸減弱的現(xiàn)象。

7.總衰減：任何形狀的超聲束，其特定波形的聲壓隨傳播距離的增大，由于散射、吸收和聲束擴(kuò)散等共同引起的減弱。

8.衰減系數(shù)：超聲波在介質(zhì)中傳播時，因材質(zhì)散射在單位距離內(nèi)聲壓的損失，通常以每厘米分貝表示。

9.缺陷：尺寸、形狀、取向、位置或性質(zhì)對工件的有效使用會造成損害，或不滿足規(guī)定驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)要求的不連續(xù)性。

10. A 型顯示：以水平基線(X 軸)表示距離或時間，用垂直于基線的偏轉(zhuǎn)(Y軸)表示幅度的一種信息表示方法。

11. 發(fā)射脈沖：為了產(chǎn)生超聲波而加到換能器上的電脈沖。

12. 時基線：A 型顯示熒光屏中表示時間或距離的水平掃描線。

13. 掃描：電子束橫過探傷儀熒光屏所作同一樣式的重復(fù)移動。

14. 掃描范圍：熒光屏?xí)r基線上能顯示的最大聲程。

15. 掃描速度：熒光屏上的橫軸與相應(yīng)聲程的比值。

16. 延時掃描：在A 型或B 型顯示中，使時基線的起始部分不顯示出來的掃描辦法。

17.水平線性：超聲探傷儀熒光屏?xí)r間或距離軸上顯示的信號與輸入接收器的信號(通過校正的時間發(fā)生器或來自已知厚度平板的多次回波)成正比關(guān)系的程度。

18.垂直線性：超聲探傷儀熒光屏?xí)r間或距離軸上顯示的信號與輸入接收器的信號幅度成正比關(guān)系的程度。

19.動態(tài)范圍：在增益調(diào)節(jié)不變時，超聲探傷儀熒光屏上能分辨的最大與最小反射面積波高之比。通常以分貝表示。

20. 脈沖重復(fù)頻率：為了產(chǎn)生超聲波，每秒內(nèi)由脈沖發(fā)生器激勵探頭晶片的脈沖次數(shù)。

21. 檢測頻率：超聲檢測時所使用的超聲波頻率。通常為0.4 MHz ~15MHz。

22. 回波頻率：回波在時間軸上進(jìn)行擴(kuò)展觀察所得到的峰值間隔時間的倒數(shù)。

23. 靈敏度：在超聲探傷儀熒光屏上產(chǎn)生可辨指示的最小超聲信號的一種量度。

24.靈敏度余量：超聲探傷系統(tǒng)中，以一定電平表示的標(biāo)準(zhǔn)缺陷探測靈敏度與最大探測靈敏度之間的差值。

25.分辨力：超聲探傷系統(tǒng)能夠區(qū)分橫向、縱向或深度方向相距最近的一定大小的兩個相鄰缺陷的能力。

26.抑制：在超聲探傷儀中，為了減少或消除低幅度信號(電或材料的噪聲)，以突出較大信號的一種控制方法。

27. 閘門：為監(jiān)控探傷信號或作進(jìn)一步處理而選定一段時間范圍的電子學(xué)方法。

28. 衰減器：使信號電壓(聲壓)定量改變的裝置。衰減量以分貝表示。

29. 信噪比：超聲信號幅度與最大背景噪聲幅度之比。通常以分貝表示。

30. 阻塞：接收器在接收到發(fā)射脈沖或強(qiáng)脈沖信號后的瞬間引起的靈敏度降低或失靈的現(xiàn)象。

31. 增益：超聲探傷儀接收放大器的電壓放大量的對數(shù)形式。以分貝表示。

32.距離波幅曲線(DAC)：根據(jù)規(guī)定的條件，由產(chǎn)生回波的已知反射體的距離、探傷儀的增益和反射體的大小，三個參量繪制的一組曲線。實(shí)際探傷時，可由測得的缺陷距離和增益值，從此曲線上估算出缺陷的當(dāng)量尺寸。

33. 耦合：在探頭和被檢件之間起傳導(dǎo)聲波的作用。

34. 試塊：用于鑒定超聲檢測系統(tǒng)特性和探傷靈敏度的樣件。

35.標(biāo)準(zhǔn)試塊：材質(zhì)、形狀和尺寸均經(jīng)主管機(jī)關(guān)或權(quán)威機(jī)構(gòu)檢定的試塊。用于對超聲檢測裝置或系統(tǒng)的性能測試及靈敏度調(diào)整。

36.對比試塊：調(diào)整超聲檢測系統(tǒng)靈敏度或比較缺陷大小的試塊。一般采用與被檢材料特性相似的材料制成。

37.探頭：發(fā)射或接收(或既發(fā)射又接收)超聲能量的電聲轉(zhuǎn)換器件。該器件一般由商標(biāo)、插頭、外殼、背襯、壓電元件、保護(hù)膜或楔塊組成。

38. 直探頭：進(jìn)行垂直探傷用的探頭，主要用于縱波探傷。

39. 斜探頭：進(jìn)行斜射探傷用的探頭，主要用于橫波探傷