文档介绍：:..超声波检测技术的应用与发展摘要:超声波检测技术是无损检测领域中的一种非常重要的方法。本文简m介绍了超声检测的方法、基木原理及其应用领域。对非接触超声检测方法进行了比较,对当前非线性超声无损检测技术的应用进行了总结,展望了今后的发展趋势与前景。引言:利用超声波进行无损检测始于20世纪30年代。1929年前苏联Sokolov用超声波探查金属物体内部缺陷。到了20世纪40年代美国的Firestone推出了脉冲冋波式超声检测仪[1]o发展到60年代,超声检测技术己经成为有效面可靠的无损检测手段,并在工业探伤领域得到了广泛应用。80年代末计算机和电了技术的发展带动了数字式检测仪的发展,使得检测数据更加形象貝体。有关资料表明,国外每年大约发表3000篇涉及无损检测的文献资料,其中冇关超声无损检测的内容约占45%。[2]随着工业自动化的提高,无损检测技术已经可以运用在生产的每一步中,能够实现在线检测。成像技术、相控阵技术、人工智能、人工神经网络、相适应技术的逐步成熟促进了超声无损检测技术的应用发展。1常规检测技术的介绍超声波是指频率大于20kHz,并且能在连续介质屮传播的机械波。常用的超声波检测方法有共振法、穿透法、脉冲反射法等。脉冲反射法是通过内部缺陷或者试件的底部反射冋波的情况來对试件中缺陷的犬小和位置进行评估。[1]在金属板中缺陷的定位判断[3]、检测套管和腐蚀和缺陷[4]、人体血管壁超声传输特性研究[5]、钢管的厚度测量[6]、混凝土内部结[7]、引等领域都得到广泛的应用。共振法是根据声波在试件屮呈共振状态来测量试件厚度或判断有无缺陷的方法。南京大学声学研究所研制的超声共振自动测试系统[10]列主要用于表面较光滑的工件的厚度检测[9]、金属焊接残余应力检测[8]等。透法则是在试件的两侧放置探头,一个探头发射超声到试件屮,而另外一个则接收穿透试件后的脉冲信号,根据信号强度和幅度的变化來判断内部缺陷情况。这种方法在金属夹杂物缺陷的检测等探伤方面得到广泛的应用。2非接触式超声波检测技术用非接触法进行无损检测时,加入耦合剂是为了减少超声波在探头与检测面的之间损耗,提供较好的穿透能力,获得更好的检测效果。常见的非接触式超声检测技术有电磁超声检测技术、空气超声检测技术以及激光超声检测技术。(EMAT)的出现,使得无损检测能够在高温、高速等恶劣条件下得以实现。EMAT靠电磁效应激发和接收超声波,由电磁铁、高频线圈及被测试件组成。在实际庇用中通过改变不问形状的磁铁和线圈的排列方式,可以产生纵波、横波、表面波和Lamb波等不同模式的超声波。基本原理是高频线圈通过电流时,在试件的表面就会感应涡流,此涡流在磁铁提供的外加磁场的作用下都会产生罗伦兹力,在此机械力的作用下产生高频振动,形成超声波。接收超声波时。试件表面的振荡也会在外加磁场的作用下,在高频线圈中感应出电压而被仪器接收。磁超声只能在导电介质上产生,因此主要应用于金属材料的检测,跟传统的超声检测技术相比具冇无需任何耦合剂、灵活的产生各类波形、声传播距离远、检测速度快等特点[13]。在金属探伤[12]、火车车轮裂纹的检测[11]等方面得到很好的应用。