文档介绍：第2章超声波检测
本章提要:
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;
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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。
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超声波检测技术基础
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 ~10 MHZ。
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超声波的产生(发射)与接收
(1) 超声波的产生机理——利用了压电材
料的压电效应。
试验发现,某些晶体材料(如石英晶体)做成的晶体薄片,当其受到拉伸或压缩时,表面就会产生电荷;此现象称为正压电效应;
反之,当对此晶片施加交变电场时,晶体内部的质点就会产生机械振动,此现象称为逆压电效应。
具有压电效应的晶体材料就称为压电材料。
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压电效应
压电效应图解
+/-
b. 施加交流电场时内部质点产生振动
拉伸或压缩时表面产生电荷
--------
++++++++
正压电效应
~
-/+
逆压电效应
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(2) 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。
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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。
超声波检测技术基础
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超声波波型的分类
按质点的振动方向与声波的传播方向之间的关系分为:
(1)纵波 L——介质质点的振动方向与波的传播方向一致;
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(2)横波 S——介质质点的振动方向与波的传播方向垂直;
超声波检测技术基础
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(3)表面波 R——介质质点沿介质表面做椭圆运动;又称瑞利波;
超声波检测技术基础
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