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超声波探伤
、实验目的
1 .通过实验了解超声波探伤的基本原理；
2 .掌握超声波探伤仪探伤仪的工作原理
超声波探伤仪首先是个超声波发生器，它利用交流电源和振荡电路，产生高频电脉冲，
并可根据探伤要求调节脉冲的频率及发射能量。超声波探伤仪还具有将接受到的电脉冲依其
能量的大小、时间的先后通过荧光显示屏显示出来的功能。其工作原理示于图2。发生器使
示波管产生水平扫描线（一条亮线，代表时间轴），接收放大器使接受到的脉冲信号作用于
示波管的垂直偏转板，并按信号收到的时间先后将水平扫描线的相应部位拉起脉冲值。始脉
冲是仪器发射出去的原始脉冲信号，伤脉冲是超声波自工件内缺陷处返回的脉冲信号，底脉
冲则是超声波自工件底部返回来的脉冲信号。由于超声波在工件内是匀速传播的，因此在工
件内走过的路程越长，返回的时间越晚，所以底脉冲要比伤脉冲出现的晚，它们在荧光屏上
的水平距离反应了超声波在工件内走过的距离。因此有：
d_b
I-ba
一b.
则d=J⑵
ba
式中：d——工件表面至缺陷的距离。
I——沿探测方向的工件厚度。
b——伤脉冲到始脉冲的扫描刻度。
超声波在介质中传播是有能量衰减的。走过的距离越长，反射回来的能量也越小，表现
在接收回来的脉冲高度要减少。如果伤较小，少量超声波自伤处反射回来，将有一个矮的伤
脉冲，此时大部分能量抵达工件底面，底脉冲仍较高。如果伤面积很大，则伤脉冲就会高，
相应的底脉冲就会很小。如遇到伤很大，或其界面又不垂直于超声波入射的方向（如图1c）,
则伤脉冲没有（反射波收不到），底脉冲也可能没有。
ba——底脉冲到始脉冲的扫描刻度。
图2探伤仪工作原理示意图
扫描发生器
接收放大器
嘉师发生器
超声波探头是超声波探伤仪的重要附件，工程上所用的探头分为直探头和斜探头两种。
探头又叫做换能器，探伤仪发射出来的是高频电脉冲，利用探头上的压电晶体（常用错钛酸
铅）将电脉冲转换成机械振动一一超声波。探头又可以将由工件上接收到的超声波转换成电
脉冲，输给接收放大电路，再加于示波管上。
3、各旋钮功能
电源开关将一用以接通电源。
电源指示灯将一用以表示电源接通。
延迟扫描
把同步脉冲信号延迟一段时间再触发时间扫描电路的工作状态，使时间扫描滞后于发射脉冲
一段时间，延迟量可用延迟调节旋钮调整。
辉度
调节示波管电子束的发射强度，控制示波屏上时基线与波形的显示亮度。
聚焦
用于调节示波管电子束的聚焦程度，使示波屏上的时基
垂直调节使时基线在示波屏上作上下移动以达到适合观察的位置。
水平调节
使时基线在示波屏上左右移动达到适合的位置。
增益
包括步进分档式的定量增益旋钮（以分贝为计量单位）和连续可调的非定量增益旋钮（多用
作增益微调）。
衰减器
包括粗调（多以6、10或12dB步进分档）和细调（、1或2dB步进分档）。调节接收放大电路的放大倍数，利用衰减器定量控制接收信号的幅度大小。
发射强度
调节发射电脉冲的幅度（发射电压）和持续时间（脉冲宽度），从而控制超声波的辐射功率。
重复频