超声波检测第三章.ppt

第三章　仪器、探头和试块第三章　仪器、探头和试块１、超声波探伤仪１、超声波探伤仪２、超声波探头２、超声波探头３、超声波试块３、超声波试块超声波探头１、压电效应１、压电效应１）１）正压电效应正压电效应　　晶体材料在外力拉压作用下，　　晶体材料在外力拉压作用下，产生交变电场的效应称为正产生交变电场的效应称为正压电效应压电效应２）负压电效应２）负压电效应　　晶体材料在交变电场作用下，　　晶体材料在交变电场作用下，产生伸缩变形的效应称为负产生伸缩变形的效应称为负压电效应压电效应ＡＡＢＢ－－＋＋＋＋—a)石英晶体石英晶体b)正压电效应正压电效应c)负压电效应负压电效应2 2、压电材料的主要性能参数、压电材料的主要性能参数1) 1) 压电应变常数压电应变常数压电应变常数表示在压电晶体上施加单位电压时所产生的应变大小压电应变常数表示在压电晶体上施加单位电压时所产生的应变大小式中　Ｕ式中　Ｕ——施加在压电晶片两面的应力施加在压电晶片两面的应力　　　　　　Δt——晶片在厚度方向的晶片在厚度方向的变变形量形量压电应变压电应变常数常数d33是衡量是衡量压电晶体材料晶体材料发射灵敏度高低的重要参数射灵敏度高低的重要参数。

D33值越大，越大，发射性能越好，射性能越好，发射灵敏度越高射灵敏度越高2) 2) 压电电压常数压电电压常数压电电压常数表示作用在压电晶体上单位应力所产生的电压梯度大小压电电压常数表示作用在压电晶体上单位应力所产生的电压梯度大小式中　式中　P P————施加在压电晶片两面的应力施加在压电晶片两面的应力　　Ｕ　　Ｕp p————晶片表面产生的电压梯度，即电压Ｕ与晶片厚度晶片表面产生的电压梯度，即电压Ｕ与晶片厚度t t之比，之比，　　Ｕ　　Ｕp p ＝Ｕ／ｔ＝Ｕ／ｔ压电电压常数压电电压常数g g3333是衡量压电晶体材料接收灵敏度高低的重要参数是衡量压电晶体材料接收灵敏度高低的重要参数g g3333值越大，接收性能越好，接收灵敏度越高值越大，接收性能越好，接收灵敏度越高2 2、压电材料的主要性能参数、压电材料的主要性能参数3) 3) 介电常数介电常数介电常数表示在压电晶体上施加单位电压时所产生的应变大小介电常数表示在压电晶体上施加单位电压时所产生的应变大小式中式中C C————电容器电容电容器电容　　　　t t————电容器极板距离电容器极板距离　　　　A A————电容器极板面积电容器极板面积介电常数　越大电容器存贮的电量越大。

越小电容器放电时间越快频介电常数　越大电容器存贮的电量越大越小电容器放电时间越快频率越高2 2、压电材料的主要性能参数、压电材料的主要性能参数4) 4) 机电耦合系数机电耦合系数机电耦合系数Ｋ，表示压电材料机械难（声能）与电能之间的转换效率机电耦合系数Ｋ，表示压电材料机械难（声能）与电能之间的转换效率当晶片振动时，同时产生厚度和径向两个方向的变形，因此机电耦合当晶片振动时，同时产生厚度和径向两个方向的变形，因此机电耦合系数分为厚度方向Ｋ系数分为厚度方向Ｋt t和径向Ｋ和径向Ｋp pＫt t越大探测灵敏度越高Ｋ越大探测灵敏度越高Ｋp p越大，越大，低频谐振波增多，发射脉冲变宽，导致分辨率下降，盲区增大低频谐振波增多，发射脉冲变宽，导致分辨率下降，盲区增大正压电效应正压电效应负压电效应负压电效应2 2、压电材料的主要性能参数、压电材料的主要性能参数5) 5) 机械品质因子机械品质因子压电晶片在谐振时贮存的机械能Ｅ压电晶片在谐振时贮存的机械能Ｅ贮贮与在一个周期内损耗的能量Ｅ与在一个周期内损耗的能量Ｅ损损之比称为机械品质因子之比称为机械品质因子当晶片振动时，同时产生厚度和径向两个方向的变形，因此机电耦合当晶片振动时，同时产生厚度和径向两个方向的变形，因此机电耦合系数分为厚度方向Ｋ系数分为厚度方向Ｋt t和径向Ｋ和径向Ｋp p。

ＫＫt t越大探测灵敏度越高Ｋ越大探测灵敏度越高Ｋp p越大，越大，低频谐振波增多，发射脉冲变宽，导致分辨率下降，盲区增大低频谐振波增多，发射脉冲变宽，导致分辨率下降，盲区增大2 2、压电材料的主要性能参数、压电材料的主要性能参数6) 6) 频率常数频率常数压电晶片的厚度与因有频率的乘积是一个常数，这个常数叫作频率常数压电晶片的厚度与因有频率的乘积是一个常数，这个常数叫作频率常数式中式中c cL L————晶片中纵波声速晶片中纵波声速　　　　t————晶片厚度晶片厚度　　　　f0 0————晶片固有频率晶片固有频率晶片材料一定，频率越高，厚度越小晶片材料一定，频率越高，厚度越小2 2、压电材料的主要性能参数、压电材料的主要性能参数7) 7) 居里温度居里温度压电材料与磁性材料一样，其压电效应与温度有关，它只能在一定的压电材料与磁性材料一样，其压电效应与温度有关，它只能在一定的温度范围内产生，超过一定的温度压电效应就会消失使压电材料的温度范围内产生，超过一定的温度压电效应就会消失使压电材料的压电效应消失的温度称为压电材料的居里温度，用Ｔ压电效应消失的温度称为压电材料的居里温度，用Ｔc表示。

表示结论：超声波探头对晶片的要求结论：超声波探头对晶片的要求（（1）机电耦合系数Ｋ较大，以便获得较高的转换效率）机电耦合系数Ｋ较大，以便获得较高的转换效率（（2）机械品质因子较小，以便获得较高的分辨率和较小的盲区）机械品质因子较小，以便获得较高的分辨率和较小的盲区（（3）压电应变常数和压电电压常数较大，）压电应变常数和压电电压常数较大，以便获得较高的发射灵敏度和接收灵敏度以便获得较高的发射灵敏度和接收灵敏度（（4）频率常数Ｎ较大，介电常数较小，以便获得较高的频率）频率常数Ｎ较大，介电常数较小，以便获得较高的频率（（5）居里温度Ｔ较高，声阻抗Ｚ适当）居里温度Ｔ较高，声阻抗Ｚ适当2 2、压电材料的主要性能参数、压电材料的主要性能参数3 3、探头的种类和结构、探头的种类和结构1) 1) 直探头（纵波探头）直探头（纵波探头）接口接口外壳外壳电缆线电缆线阻尼块阻尼块压电晶片压电晶片保护膜保护膜直探头用于发射和接收纵波故又直探头用于发射和接收纵波故又称纵波探头主要用于探测与探称纵波探头主要用于探测与探测面平行的缺陷如板材锻件探测面平行的缺陷如板材锻件探伤等3 3、探头的种类和结构、探头的种类和结构2) 2) 斜探头斜探头接口接口外壳外壳电缆线电缆线阻尼块阻尼块压电晶片压电晶片斜楔斜楔斜探头可分为纵波斜探头（斜探头可分为纵波斜探头（aL

陷，如焊接汽轮机叶轮等表面波探头当入射角大于第二临界角在工件中产生表面波，主要检测工件表面表面波探头当入射角大于第二临界角在工件中产生表面波，主要检测工件表面缺陷缺陷吸声材料吸声材料3 3、探头的种类和结构、探头的种类和结构3) 3) 双晶探头（分割探头）双晶探头（分割探头）接口接口外壳外壳电缆线电缆线阻尼块阻尼块压电晶片压电晶片延时块延时块隔声层隔声层探伤区探伤区双晶探头有两块压电晶片，一块用于双晶探头有两块压电晶片，一块用于发射声波，一块用于接收声波根据发射声波，一块用于接收声波根据入射角不同分为纵波双晶探头和横波入射角不同分为纵波双晶探头和横波双晶探头双晶探头优点：优点：（（1）灵敏度高）灵敏度高（（2）杂波少盲区小）杂波少盲区小（（3）工件中近场区小）工件中近场区小（（4）探测范围可调）探测范围可调双晶探头主要用于检测近表面缺陷双晶探头主要用于检测近表面缺陷根椐工件因选择合适的工作频率、晶根椐工件因选择合适的工作频率、晶片尺寸和探测深度片尺寸和探测深度3 3、探头的种类和结构、探头的种类和结构3) 3) 聚焦探头聚焦探头探伤区探伤区接口接口外壳外壳电缆线电缆线阻尼块阻尼块压电晶片压电晶片斜楔斜楔吸声材料吸声材料声透镜声透镜聚焦区聚焦区聚焦探头分为点聚焦和线聚焦。

点聚焦理想焦点为一点，其声透镜为球面；线聚焦探头分为点聚焦和线聚焦点聚焦理想焦点为一点，其声透镜为球面；线聚焦理想焦点为一条线，其声透镜为柱面聚焦理想焦点为一条线，其声透镜为柱面3 3、探头的种类和结构、探头的种类和结构４４) ) 可变角探头可变角探头可变角探头入射角可变，转动压电晶片可使入射角连续变化，从而实现纵波、可变角探头入射角可变，转动压电晶片可使入射角连续变化，从而实现纵波、横波、表面波和板波探伤横波、表面波和板波探伤角度标尺角度标尺接口接口外壳外壳压电晶片压电晶片旋转杆旋转杆耦合剂耦合剂保护膜保护膜4 4、探头型号和规格、探头型号和规格1) 1) 探头的标识探头的标识探头的型号标识由以下几部分组成：探头的型号标识由以下几部分组成：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　基本频率基本频率晶片材料晶片材料晶片尺寸晶片尺寸探头种类探头种类特征特征基本频率：探头的发射频率，用阿拉伯数字表示，单位为ＭＨｚ基本频率：探头的发射频率，用阿拉伯数字表示，单位为ＭＨｚ晶片材料：用化学元素缩写符号表示晶片材料：用化学元素缩写符号表示晶片尺寸：压电晶片的大小，圆形晶片用直径表示，矩形用长乘宽表示，单位晶片尺寸：压电晶片的大小，圆形晶片用直径表示，矩形用长乘宽表示，单位mm探头种类：汉语拼音缩写字母代表示探头种类：汉语拼音缩写字母代表示探头特征：汉语拼音缩写字母代表示探头特征：汉语拼音缩写字母代表示２２) ) 举例举例2.5 P 13 X13 K 25 B 14 ZK值为２值为２K值斜探头值斜探头矩形晶片矩形晶片13X13mm锆钛酸铅陶瓷锆钛酸铅陶瓷频率频率2.5MHz2.5 P 13 X13 K 2直探头直探头圆形晶片直径为圆形晶片直径为14mm钛酸钡陶瓷钛酸钡陶瓷频率频率2.5MHz试块的用途试块的用途1.确定检测灵敏度确定检测灵敏度超声波检测灵敏度是一个重要参数，因此在超声波检测前，常用试块上某一特定的人工反射体来调整检测和校验灵敏度。

2.测试仪器和探头的性能测试仪器和探头的性能超声波探伤仪和探头的一些重要性能，如垂直线性、水平线性、动态范围、灵敏度余量、分辨力、盲区、探头的入射点、K值等都是利用试块来测试的3.调整扫描速度调整扫描速度利用试块可以调整仪器示波屏上刻度值与实际声程之间的比例关系，即扫描速度，以便对缺陷进行定位4.评判缺陷的大小评判缺陷的大小利用某些试块绘出的距离――波幅――当量曲线（即实用AVG曲线）来对缺陷定量是目前常用的定量方法之一特别是3N以内的缺陷，采用试块比较法仍然是最有效的定量方法此外，还可利用试块来测量材料的声速、衰减性能等试块的种类和结构试块的种类和结构1) IIW1) IIW试块试块T R 2RIIW试块是试块是国际焊接学国际焊接学会标准试块，会标准试块，该试块是荷该试块是荷兰代表首先兰代表首先提出来的，提出来的，故又称荷兰故又称荷兰试块，因形试块，因形状似船形又状似船形又称船形试块称船形试块2) IIW22) IIW2试块试块( (牛角试块牛角试块) )T 25 100 T 25 50 75 100中心不开槽　　　　　　　　　　　　　　中心开槽　　　中心不开槽　　　　　　　　　　　　　　中心开槽　　　IIW2试块也试块也是国际焊接学是国际焊接学会标准试块，会标准试块，由于外形像牛由于外形像牛角，故俗称牛角，故俗称牛角试块。

与角试块与IIW试块相试块相比比IIW2试块试块体积小重量轻，体积小重量轻，形状简单，易形状简单，易加工，便携带，加工，便携带，但功能较但功能较IIW试块要试块要少3) 3) 半圆试块半圆试块 R3RT半圆试块是一种便于携带的半圆试块是一种便于携带的调校型试块，材质与调校型试块，材质与IIW试块相同，分中心开切口槽试块相同，分中心开切口槽与不开槽两种与不开槽两种4) CSK-IA4) CSK-IA试块试块 R50 R100TCSK-IA试块是国试块是国内自主设内自主设计的标准计的标准试块，功试块，功能与能与IIW试块相同试块相同增加了增加了R50的反的反射面5) CS-15) CS-1、、CS-2CS-2试块试块6) CSK-IIIA 6) CSK-IIIA 试块试块( (参考试块参考试块) )超声波探伤仪超声波探伤仪一、一、 超声波探伤仪的概述超声波探伤仪的概述１、１、 超声波探伤仪的作用超声波探伤仪的作用　　超声波探伤仪是超声波探作的主体设备，它的作用　　超声波探伤仪是超声波探作的主体设备，它的作用是产生电振荡并加于换能器（探头）上，激励探头发射是产生电振荡并加于换能器（探头）上，激励探头发射超声波，同时将探头送回的电信号进行放大，通过一定超声波，同时将探头送回的电信号进行放大，通过一定的方式显示出来，从而得到被探工件内部有无缺陷及缺的方式显示出来，从而得到被探工件内部有无缺陷及缺陷位置大小等信息。

陷位置大小等信息二、二、 超声波探伤仪的分类超声波探伤仪的分类１、按波形特征分类１、按波形特征分类i i 脉冲波超声波探伤仪脉冲波超声波探伤仪　通过探头向工件周期性的发射不连续且频率不变的超声波，要据超声　通过探头向工件周期性的发射不连续且频率不变的超声波，要据超声波的传播时间及幅度判断工件中的缺陷位置和大小，是目前使用最广泛波的传播时间及幅度判断工件中的缺陷位置和大小，是目前使用最广泛的探伤仪的探伤仪Ｔ－重复周期　　　f0=1/t0 －标称频率　　Ａ－振幅强度１、按波形特征分类１、按波形特征分类ii ii 连续波超声波探伤仪连续波超声波探伤仪　这类仪器是连续的发射和接收频率和振幅都不变的超声信号，根据透　这类仪器是连续的发射和接收频率和振幅都不变的超声信号，根据透过工件的超声波变化判断工件中有无缺陷及缺陷大小，这类仪器灵敏度过工件的超声波变化判断工件中有无缺陷及缺陷大小，这类仪器灵敏度低，且不能确定缺陷位置，因而已大多被脉冲波探伤仪所代替低，且不能确定缺陷位置，因而已大多被脉冲波探伤仪所代替二、二、 超声波探伤仪的分类超声波探伤仪的分类１、按波形特征分类１、按波形特征分类iii iii 调频波超声波探伤仪调频波超声波探伤仪　这类仪器通过探头向工件中发射　连续的频率周期性变化的超声波，　这类仪器通过探头向工件中发射　连续的频率周期性变化的超声波，根据发射波与反射波的差频变化情况判断工件中有无缺陷。

但只适合检根据发射波与反射波的差频变化情况判断工件中有无缺陷但只适合检查与探测面平行的缺陷，所以也大多被脉冲波探伤仪所代替查与探测面平行的缺陷，所以也大多被脉冲波探伤仪所代替二、二、 超声波探伤仪的分类超声波探伤仪的分类2 2、按缺陷显示方式分类、按缺陷显示方式分类i Ai A型显示超声探伤仪型显示超声探伤仪　是目前脉冲反射式超声波探伤仪最基本的一种显示方式，在荧光屏上　是目前脉冲反射式超声波探伤仪最基本的一种显示方式，在荧光屏上以纵座标代表反射波的幅度，以横座标代表声波的传播时间，从缺陷波以纵座标代表反射波的幅度，以横座标代表声波的传播时间，从缺陷波的幅度和位置来确定缺陷的大小和存在的位置的幅度和位置来确定缺陷的大小和存在的位置二、二、 超声波探伤仪的分类超声波探伤仪的分类2 2、按缺陷显示方式分类、按缺陷显示方式分类ii Bii B型显示超声探伤仪型显示超声探伤仪　以屏幕面代表被检测对旬由探头移动线和声束决定的截面，纵座标代　以屏幕面代表被检测对旬由探头移动线和声束决定的截面，纵座标代表声波的传播时间，横座标代表探头的水平位置，它可以显示出缺陷在表声波的传播时间，横座标代表探头的水平位置，它可以显示出缺陷在纵截面上的二维特征。

纵截面上的二维特征二、二、 超声波探伤仪的分类超声波探伤仪的分类2 2、按缺陷显示方式分类、按缺陷显示方式分类iii Ciii C型显示超声探伤仪型显示超声探伤仪　　是一种图像显示方式，以屏幕代表被检测对象的投影面，这种显示　　是一种图像显示方式，以屏幕代表被检测对象的投影面，这种显示方式能给出缺陷的水平投影位置，但不能给出深度方式能给出缺陷的水平投影位置，但不能给出深度二、二、 超声波探伤仪的分类超声波探伤仪的分类二、二、 超声波探伤仪的分类超声波探伤仪的分类3 3、按声波通道分类、按声波通道分类①① 单通道探伤仪：这种仪器由一个或一对探头单独工作，是目前超声波探伤中单通道探伤仪：这种仪器由一个或一对探头单独工作，是目前超声波探伤中应用最广泛的仪器应用最广泛的仪器②② 多通道探伤仪：这种仪器由多个或多对探头交替工作，每一通道相当于一台多通道探伤仪：这种仪器由多个或多对探头交替工作，每一通道相当于一台单通道探伤仪，适用于自动化探伤单通道探伤仪，适用于自动化探伤 目前，探伤中广泛使用的超声波探伤仪都是目前，探伤中广泛使用的超声波探伤仪都是A型显示脉冲反射式探伤仪型显示脉冲反射式探伤仪。

A型脉冲反射式超声波探伤仪的一般工作原理型脉冲反射式超声波探伤仪的一般工作原理 1 1、仪器电路原理图、仪器电路原理图电路图是把仪器每一部分用一方框来表示，各方框之间用线条连起来，电路图是把仪器每一部分用一方框来表示，各方框之间用线条连起来，表示各部分之间的关系，说明仪器的大致结构和工作原理表示各部分之间的关系，说明仪器的大致结构和工作原理 2．仪器主要组成部分的作用．仪器主要组成部分的作用(1)同步电路：同步电路又称触发电路，它每秒钟产生数十至数千个脉冲，用来触同步电路：同步电路又称触发电路，它每秒钟产生数十至数千个脉冲，用来触发探伤仪扫描电路、发射电路等，使之步调一致、有条不紊地工作因此，同步电发探伤仪扫描电路、发射电路等，使之步调一致、有条不紊地工作因此，同步电路是整个探伤仪的路是整个探伤仪的“中枢中枢”，同步电路出了故障，整个探伤仪便无法工作同步电路出了故障，整个探伤仪便无法工作2) 扫描电路：扫描电路又称时基电路，用来产生锯齿波电压，加在示波管水平扫描电路：扫描电路又称时基电路，用来产生锯齿波电压，加在示波管水平偏转板上，使示波管荧光屏上的光点沿水平方向作等速移动，产生一条水平扫描时偏转板上，使示波管荧光屏上的光点沿水平方向作等速移动，产生一条水平扫描时基线。

探伤仪面板上的深度粗调、微调、扫描延迟旋钮都是扫描电路的控制旋钮探伤仪面板上的深度粗调、微调、扫描延迟旋钮都是扫描电路的控制旋钮探伤时，应根据被探工件的探测深度范围选择适当的深度档级，井配合微调旋钮调探伤时，应根据被探工件的探测深度范围选择适当的深度档级，井配合微调旋钮调整，使刻度板水平轴上每一格代表一定的距离扫描电路的方框图及其波形见图整，使刻度板水平轴上每一格代表一定的距离扫描电路的方框图及其波形见图A型脉冲反射式超声波探伤仪的一般工作原理型脉冲反射式超声波探伤仪的一般工作原理 (3) 发射电路发射电路：发射电路利用闸流管或可控硅的开关特性，产生几百伏至上千伏发射电路利用闸流管或可控硅的开关特性，产生几百伏至上千伏的电脉冲电脉冲加于发射探头，激励压电晶片振动，使之发射超声波，可控硅的电脉冲电脉冲加于发射探头，激励压电晶片振动，使之发射超声波，可控硅发射电路的典型电路如图所示发射电路的典型电路如图所示发射电路中的电阻Ro称为阻尼电阻，用发射强度旋钮可改变Ro的阻值阻值大发射强度高，阻值小发射强度低，因Ro与探头并联，改变Ro同时也改变了探头电阻尼大小，即影响探头的分辨力 2．仪器主要组成部分的作用．仪器主要组成部分的作用A型脉冲反射式超声波探伤仪的一般工作原理型脉冲反射式超声波探伤仪的一般工作原理 (4) 接收电路：接收电路由衰减器、射频放大器、检波器和视频放大器等组成。

接收电路：接收电路由衰减器、射频放大器、检波器和视频放大器等组成它将来自探头的电信号进行放大、检波，最后加至示波管的垂直偏转板上，井在它将来自探头的电信号进行放大、检波，最后加至示波管的垂直偏转板上，井在荧光屏上显示由于接收的电信号非常微弱，通常只有数百微伏到数伏，而示波荧光屏上显示由于接收的电信号非常微弱，通常只有数百微伏到数伏，而示波管全调制所需电压要几百伏，所以接收电路必须具有约管全调制所需电压要几百伏，所以接收电路必须具有约105的放大能力的放大能力 接收电路的性能对探伤仪性能影响极大，它直接影响到探伤仪的垂直线性、动态接收电路的性能对探伤仪性能影响极大，它直接影响到探伤仪的垂直线性、动态范围、探伤灵敏度、分辨力等重要技术指标范围、探伤灵敏度、分辨力等重要技术指标接收电路的方框图及其波形如图所示接收电路的方框图及其波形如图所示由大小不等的缺陷所由大小不等的缺陷所产产生的回波信号生的回波信号电压电压大大约约有几百微伏到几伏，有几百微伏到几伏，为为了使了使变变化范化范围围如此大的缺陷回波在放大器内得到正常的放大，并能在示波管如此大的缺陷回波在放大器内得到正常的放大，并能在示波管荧荧光屏的有效光屏的有效观观察范察范围围内正常内正常显显示，可使用衰减器改示，可使用衰减器改变输变输入到某入到某级级放大器信号的放大器信号的电电平。

一般把放大器的平一般把放大器的电压电压放大倍数用分放大倍数用分贝贝来表示：来表示：2．仪器主要组成部分的作用．仪器主要组成部分的作用A型脉冲反射式超声波探伤仪的一般工作原理型脉冲反射式超声波探伤仪的一般工作原理 2．仪器主要组成部分的作用．仪器主要组成部分的作用(5) 显示电路：显示电路主要由示波管及外围电路组成显示电路：显示电路主要由示波管及外围电路组成示波管用来显示探伤图形，示波管由电子枪、偏转系统和荧光屏等三部分组成示波管用来显示探伤图形，示波管由电子枪、偏转系统和荧光屏等三部分组成 电子枪发射的聚束电子以很高的速度轰击荧光屏时，使荧光物质发光，在荧光屏上电子枪发射的聚束电子以很高的速度轰击荧光屏时，使荧光物质发光，在荧光屏上形成亮点扫描电路的扫描电压和接收电路的信号电压分别加至水平偏转板和垂直形成亮点扫描电路的扫描电压和接收电路的信号电压分别加至水平偏转板和垂直偏转板，使电子束发生偏转，因而亮点就在荧光屏上移动，描出探伤图形由于扫偏转板，使电子束发生偏转，因而亮点就在荧光屏上移动，描出探伤图形由于扫描速度非常快，肉眼看上去就好象是静止的图象描速度非常快，肉眼看上去就好象是静止的图象。

A型脉冲反射式超声波探伤仪的一般工作原理型脉冲反射式超声波探伤仪的一般工作原理 (6) 电源：电源的作用是给探伤仪各部分电路提供适当的电能，使整机电路工作电源：电源的作用是给探伤仪各部分电路提供适当的电能，使整机电路工作模拟探伤仪一般用模拟探伤仪一般用220伏或伏或110伏交流市电，探伤仪内部有供各部分电路使用的变伏交流市电，探伤仪内部有供各部分电路使用的变压、整流及稳压电路数字便携式探伤仪多用蓄电池供电，用充电器给蓄电池充电压、整流及稳压电路数字便携式探伤仪多用蓄电池供电，用充电器给蓄电池充电2．仪器主要组成部分的作用．仪器主要组成部分的作用A型脉冲反射式超声波探伤仪的一般工作原理型脉冲反射式超声波探伤仪的一般工作原理 A型脉冲反射式模拟超声波探伤仪的工作过程可参照下图，简要说明如下；型脉冲反射式模拟超声波探伤仪的工作过程可参照下图，简要说明如下；同步电路产生的触发脉冲同时加至扫描电路和发射电路，扫描电路受触发开始工作，同步电路产生的触发脉冲同时加至扫描电路和发射电路，扫描电路受触发开始工作，产生锯齿波扫描电压，加至示波管水平偏转板，使电子束发生水平偏转，在荧光屏上产生锯齿波扫描电压，加至示波管水平偏转板，使电子束发生水平偏转，在荧光屏上产生一条水平扫描线。

与此同时，发射电路触发产生调频窄脉冲，加至探头，激励压产生一条水平扫描线与此同时，发射电路触发产生调频窄脉冲，加至探头，激励压电晶片振动，在工件中产生超声波，超声波在工件中传播，遇缺陷或底面发生反射，电晶片振动，在工件中产生超声波，超声波在工件中传播，遇缺陷或底面发生反射，返回探头时，又被压电晶片转变为电信号，经接收电路放大和检波，加至示波管垂直返回探头时，又被压电晶片转变为电信号，经接收电路放大和检波，加至示波管垂直偏转板上，使电子束发生垂直偏转，在水平扫描相应位置上产生缺陷波和底波根据偏转板上，使电子束发生垂直偏转，在水平扫描相应位置上产生缺陷波和底波根据缺陷的位置可以确定缺陷的埋藏深度，根据缺陷波的幅度可以估算缺陷当量的大小缺陷的位置可以确定缺陷的埋藏深度，根据缺陷波的幅度可以估算缺陷当量的大小 A型脉冲反射式超声波探伤仪的一般工作原理型脉冲反射式超声波探伤仪的一般工作原理3．仪器的工作流程．仪器的工作流程4.仪器主要开关旋钮的作用及其调整仪器主要开关旋钮的作用及其调整 A型脉冲反射式超声波探伤仪的一般工作原理型脉冲反射式超声波探伤仪的一般工作原理名　　称名　　称功　　能功　　能显显示部分示部分辉辉度旋度旋钮钮调节时调节时基基线线和和图图形的亮度形的亮度聚焦旋聚焦旋钮钮调节调节示波管中示波管中电电子束的聚焦程度，使子束的聚焦程度，使时时基基线线和波形清晰和波形清晰水平旋水平旋钮钮左右移左右移动时动时基基线线，使，使时时基基线扫线扫描范描范围围与面板的刻度与面板的刻度线线范范围围相重合相重合垂直旋垂直旋钮钮上下移上下移动时动时基基线线，使，使时时基基线线与面板上的与面板上的时时基基线线刻度刻度线线相相重合重合发发射部分射部分工作方式工作方式选择选择旋旋钮钮可在可在单单探探头头工作方式和双探工作方式和双探头头工作方式工作方式间转换间转换发发射射强强度旋度旋钮钮（或称阻尼旋（或称阻尼旋钮钮 ））通通过过改改变发变发射射电电路中的阻尼路中的阻尼电电阻来阻来调节发调节发射超声波的射超声波的强强度和度和宽宽度度重复重复频频率旋率旋钮钮改改变发变发射射电电路每秒路每秒钟钟内内发发射高射高压压脉冲的次数脉冲的次数4.仪器主要开关旋钮的作用及其调整仪器主要开关旋钮的作用及其调整 A型脉冲反射式超声波探伤仪的一般工作原理型脉冲反射式超声波探伤仪的一般工作原理接收部分接收部分衰减器旋衰减器旋钮钮（或称增益旋（或称增益旋钮钮））可定量可定量调节显调节显示的反射波高度，用于示的反射波高度，用于调节检测调节检测灵敏度，灵敏度，评评定缺陷反射波大小定缺陷反射波大小增益微增益微调调旋旋钮钮可在小范可在小范围围内（如内（如6dB内）内）连续连续地地调节调节波高波高频频率率选择选择旋旋钮钮可可选择选择接收接收电电路的路的频频率响率响应应检检波方式旋波方式旋钮钮可可选择选择非非检检波、全波波、全波检检波、正波、正检检波和波和负检负检波波抑制旋抑制旋钮钮使幅度使幅度较较小的一部分噪声信号不在小的一部分噪声信号不在显显示屏上示屏上显显示示名　　称名　　称功　　能功　　能名　　称名　　称功　　能功　　能时时基基线线部分部分深度粗深度粗调调旋旋钮钮（（扫扫描范描范围围旋旋钮钮））以大的区以大的区间调节时间调节时基基线长线长度所代表的度所代表的检测检测范范围围，以使需，以使需要要检测检测的深度范的深度范围围的反射波的反射波显显示在屏幕上示在屏幕上深度微深度微调调旋旋钮钮（声速旋（声速旋钮钮 ））可可连续连续精确地精确地调节时调节时基基线线代表的代表的检测检测范范围围，使，使时时基基线线刻刻度与声度与声传传播距离成所需的比例，以播距离成所需的比例，以对对缺陷准确定位缺陷准确定位延延迟迟旋旋钮钮调节扫调节扫描描线线起始点，将其延起始点，将其延迟迟一段一段时间时间开始，配合深度开始，配合深度细调细调，可将所需，可将所需观观察的波形展察的波形展宽宽，以便更，以便更细细致地致地观观察，察，也可用于平移也可用于平移显显示的波形，使反射波与示的波形，使反射波与时时基基线线刻度刻度对对准准4.仪器主要开关旋钮的作用及其调整仪器主要开关旋钮的作用及其调整 A型脉冲反射式超声波探伤仪的一般工作原理型脉冲反射式超声波探伤仪的一般工作原理A型脉冲反射式超声波探伤仪的一般工作原理型脉冲反射式超声波探伤仪的一般工作原理5.模拟仪器的定位调节（扫描比例）模拟仪器的定位调节（扫描比例） 模拟仪器的缺陷定位主要是通过扫描比例的调节，从而在屏幕上观察缺陷回波相对屏模拟仪器的缺陷定位主要是通过扫描比例的调节，从而在屏幕上观察缺陷回波相对屏幕的位置来确定。

在模拟仪器的显波屏上横坐标轴上有着等分的十个大格，每一个大幕的位置来确定在模拟仪器的显波屏上横坐标轴上有着等分的十个大格，每一个大格内又有等分的十小格，通过调节深度和延迟旋钮当示波器内的电子枪的扫描速度调格内又有等分的十小格，通过调节深度和延迟旋钮当示波器内的电子枪的扫描速度调节到某一时刻，屏幕上的每一个小格都与实际距离相对应时，扫描比例调整完毕节到某一时刻，屏幕上的每一个小格都与实际距离相对应时，扫描比例调整完毕如果屏幕上每一小格与实际深度距离相对应，则称之为深度比例，如与水平距离相对如果屏幕上每一小格与实际深度距离相对应，则称之为深度比例，如与水平距离相对应，则称之为水平比例应，则称之为水平比例当每一小格与实际距离一毫米相对应，则称之为比例当每一小格与实际距离一毫米相对应，则称之为比例1:1，每一小格与，每一小格与2毫米对应，毫米对应，称为称为1:2，每两小格与实际距离一毫米对应称为，每两小格与实际距离一毫米对应称为2:1，以此类推以此类推 在探伤过程中，发现了缺陷回波，只需要从仪器上数出缺陷波对应屏幕上的格数在探伤过程中，发现了缺陷回波，只需要从仪器上数出缺陷波对应屏幕上的格数再根据扫描比例进行计算即可得到再根据扫描比例进行计算即可得到。