超声波-地五章ppt课件.ppt

在日常生活中，随处都可以看到浪费粮食的现象也许你并未意识到自己在浪费，也许你认为 浪费这 一点点算不了什么第5章 超声检测方法分类与特点 UT-取证考试培训 曹海军南通友联数码技术开发有限公司在日常生活中，随处都可以看到浪费粮食的现象也许你并未意识到自己在浪费，也许你认为 浪费这 一点点算不了什么目录n按检测原理分类n按显示方式分类n按波型分类n按探头数量分类n按接触方式分类在日常生活中，随处都可以看到浪费粮食的现象也许你并未意识到自己在浪费，也许你认为 浪费这 一点点算不了什么超声检测方法分类按检测原理分类 按探头数量分类按接触方式分类按显示方式分类单探头法双探头法多探头法A型显示超声成像显示脉冲反射法衍射时差法（TOFD）穿透法共振法按波型分类纵波法横波法表面波法板波法爬波法直接接触法液浸法电磁耦合法在日常生活中，随处都可以看到浪费粮食的现象也许你并未意识到自己在浪费，也许你认为 浪费这 一点点算不了什么5.1 按检测原理分类5.1.1 脉冲反射 超声探头发射的超声脉冲波进入工件遇到工件内部不连续或工件边界产生反射声波，再由探头接收，由此判别工件中是否存在缺陷，称为脉冲反射 包括缺陷回波法，底波高度法和多次底波法。

在日常生活中，随处都可以看到浪费粮食的现象也许你并未意识到自己在浪费，也许你认为 浪费这 一点点算不了什么1、缺陷回波法：根据仪器示波屏上显示的缺陷波形进行判断的方法.2、底波高度法：依据底面回波高度变化判断工件缺陷情况的方法在日常生活中，随处都可以看到浪费粮食的现象也许你并未意识到自己在浪费，也许你认为 浪费这 一点点算不了什么条件：检测面与底面平行耦合条件一至优点： 无盲区 同样投影大小的缺陷，可以得到同样的指示不足：定量不便灵敏度低是一种辅助手段用途：可以发现倾斜的、小而密集的缺陷3、多次底波法：依据多次底面回波的变化，判断工件有无缺陷的方法用途：厚度小，形状简单，检测面与底面平行的工件灵敏度较低在日常生活中，随处都可以看到浪费粮食的现象也许你并未意识到自己在浪费，也许你认为 浪费这 一点点算不了什么5.1.2 衍射时差法（TOFD） v 原理TOFD(Time of Flight Diffraction)，利用缺陷部位的衍射波来检测缺陷，根据衍射波的传播时间差来确定缺陷自身高度高度v 特点纵波斜探头、一发一收两个探头、探头对称分布于焊缝两侧发射探头接收探头直通波上端点下端点底面反射信号在日常生活中，随处都可以看到浪费粮食的现象。

也许你并未意识到自己在浪费，也许你认为 浪费这 一点点算不了什么5.1.2 衍射时差法（TOFD）v直通波、缺陷上下端点衍射波、底面反射波接收探头直通波LW上端点下端点底面反射波BW在日常生活中，随处都可以看到浪费粮食的现象也许你并未意识到自己在浪费，也许你认为 浪费这 一点点算不了什么5.1.2 衍射时差法（TOFD）v变形波一般会迟于底面反射波到达接收探头底面反射波直通波纵波变形波TxRx横波在日常生活中，随处都可以看到浪费粮食的现象也许你并未意识到自己在浪费，也许你认为 浪费这 一点点算不了什么5.1.2 衍射时差法（TOFD）v直通波走最短路径在日常生活中，随处都可以看到浪费粮食的现象也许你并未意识到自己在浪费，也许你认为 浪费这 一点点算不了什么5.1.2 衍射时差法（TOFD）vTOFD显示包括A扫信号和TOFD图像D扫上表面内壁A扫LWBW在日常生活中，随处都可以看到浪费粮食的现象也许你并未意识到自己在浪费，也许你认为 浪费这 一点点算不了什么5.1.2 衍射时差法（TOFD）v典型TOFD图像在日常生活中，随处都可以看到浪费粮食的现象也许你并未意识到自己在浪费，也许你认为 浪费这 一点点算不了什么5.1.2 衍射时差法（TOFD）v缺陷深度计算接收探头SSdt0t0在日常生活中，随处都可以看到浪费粮食的现象。

也许你并未意识到自己在浪费，也许你认为 浪费这 一点点算不了什么5.1.2 衍射时差法（TOFD）缺陷深度计算：以直通波为参考起点t:缺陷上端点衍射波与直通波的传播时间差 L：缺陷上端点声程的一半接收探头SSdt0t0在日常生活中，随处都可以看到浪费粮食的现象也许你并未意识到自己在浪费，也许你认为 浪费这 一点点算不了什么5.1.2 衍射时差法（TOFD）缺陷自身高度发射探头接收探头2Sd1d2在日常生活中，随处都可以看到浪费粮食的现象也许你并未意识到自己在浪费，也许你认为 浪费这 一点点算不了什么5.1.2 衍射时差法（TOFD）v 扫查方式：非平行扫查、平行扫查、偏置非平行扫查在日常生活中，随处都可以看到浪费粮食的现象也许你并未意识到自己在浪费，也许你认为 浪费这 一点点算不了什么平行扫查当探头相对于缺陷对称时时间最短 发射探头接收探头SSdt0t0 x在日常生活中，随处都可以看到浪费粮食的现象也许你并未意识到自己在浪费，也许你认为 浪费这 一点点算不了什么深度及盲区示意图在日常生活中，随处都可以看到浪费粮食的现象也许你并未意识到自己在浪费，也许你认为 浪费这 一点点算不了什么平行扫查在日常生活中，随处都可以看到浪费粮食的现象。

也许你并未意识到自己在浪费，也许你认为 浪费这 一点点算不了什么几种扫查扫查方式特点：v非平行扫查：快速检测和测定缺陷长度；可大致测定缺陷的深度；无法测定缺陷距焊缝中心线的偏移量v偏置非平行扫查：增大检测范围；提高缺陷深度的测量精度；改进缺陷定位，并有助于降低下表面盲区v平行扫查：改进缺陷定位和缺陷深度（高度）测定的准确性在日常生活中，随处都可以看到浪费粮食的现象也许你并未意识到自己在浪费，也许你认为 浪费这 一点点算不了什么v TOFD法优缺点5.1.2 衍射时差法（TOFD）缺 点 扫查面和底面之间存在几毫米表面盲区 易受噪声影响 对中下部缺陷和部分良性缺陷（如气孔、夹层）测大 采用数据分析，对检测人员要求高优 点 检出率高 超声波束覆盖区大 缺陷高度测量准确 实时成像，快速分析 不依回波高度定量 快速安全，方便 在日常生活中，随处都可以看到浪费粮食的现象也许你并未意识到自己在浪费，也许你认为 浪费这 一点点算不了什么v5.1.3穿透法 采用一发一收双探头在工件相对两端面检测声波穿透工件后的能量变化来判断工件中缺陷的方法 v5.1.4共振法 利用入射波和反射波互相叠加形成驻波，产生共振的特性里判断工件中缺陷和厚度的方法。

在日常生活中，随处都可以看到浪费粮食的现象也许你并未意识到自己在浪费，也许你认为 浪费这 一点点算不了什么 A型显示横坐标表示时间，纵坐标表示信号幅度； B型显示（正视图）与声束传播方向平行且与工件测量表面垂直的剖面； C型显示（俯视图）工件横断面；二维扫描；较窄的电子闸门 D型显示（侧视图）与声束平面及测量表面垂直的剖面5.2 按显示方式分类在日常生活中，随处都可以看到浪费粮食的现象也许你并未意识到自己在浪费，也许你认为 浪费这 一点点算不了什么5.2 按显示方式分类P型显示投影成像扫描，显示C扫描图像（俯视）和D扫描图像（侧视）；专为检测焊缝而开发的 大致估计焊缝中缺陷形状和空间位置在日常生活中，随处都可以看到浪费粮食的现象也许你并未意识到自己在浪费，也许你认为 浪费这 一点点算不了什么5.2 按显示方式分类vALOK成像振幅传播时间位置曲线；在日常生活中，随处都可以看到浪费粮食的现象也许你并未意识到自己在浪费，也许你认为 浪费这 一点点算不了什么5.2 按显示方式分类v相控阵利用各晶片激励或接收声脉冲的先后顺序，控制脉冲的时间延迟与声波到达缺陷各点的相位关系，实现聚焦点和声束方向的变化对缺陷进行扫描成像。

v特点：多晶片、多通道（一个通道接一个阵元）、每个阵元有各自的接头延时电路、每个晶片之间声绝缘v线阵、环形面阵、在日常生活中，随处都可以看到浪费粮食的现象也许你并未意识到自己在浪费，也许你认为 浪费这 一点点算不了什么5.2 按显示方式分类v相控阵声束偏转 各单元的激励脉冲从左到右等间隔增加延迟时间 改变延时间隔，调整声束角度Direction of energy在日常生活中，随处都可以看到浪费粮食的现象也许你并未意识到自己在浪费，也许你认为 浪费这 一点点算不了什么5.2 按显示方式分类v相控阵声束聚焦 两端阵元先激励，逐渐向中间加大延时 改变延时间隔，调整聚焦深度Focussed to cross at this point在日常生活中，随处都可以看到浪费粮食的现象也许你并未意识到自己在浪费，也许你认为 浪费这 一点点算不了什么5.2 按显示方式分类v相控阵扇形扫查（S扫描成像） 在入射点形成一定角度的扇形扫查范围在日常生活中，随处都可以看到浪费粮食的现象也许你并未意识到自己在浪费，也许你认为 浪费这 一点点算不了什么5.2 按显示方式分类v相控阵的优点 不移动或少移动探头，进行快速线扫或扇扫，检测效率高； 可改变声束角度，具有良好的声束可达性，进行复杂形状工件的检测； 控制声束偏转和聚焦深度，实现全深度聚焦检测。

在日常生活中，随处都可以看到浪费粮食的现象也许你并未意识到自己在浪费，也许你认为 浪费这 一点点算不了什么5.3 按波型分类5.3.1纵波 直探头、斜探头 5.3.2横波 纯横波、反射横波 5.3.3表面波5.3.4 板波5.3.5 爬波 在日常生活中，随处都可以看到浪费粮食的现象也许你并未意识到自己在浪费，也许你认为 浪费这 一点点算不了什么5.3.1纵波法：使用纵波法进行检测 速度大，穿透力强适用于厚度大、衰减大材料检测）1、纵波直探头法：采用纵波直探头进行检测通常用波束垂直入射至工件检测面，以不变的波型和方向进入工 件 单晶直探头脉冲反射法三种方法 双晶直探头脉冲反射法 常用方法 穿透法在日常生活中，随处都可以看到浪费粮食的现象也许你并未意识到自己在浪费，也许你认为 浪费这 一点点算不了什么用途：锻、铸件、板材检测 利于检出与检测面平行的缺陷 缺陷定位方便单直探头：盲区大远场缺陷可采用当量计算法双晶直探头：盲区小适用于检测薄工件和近表面缺陷2、纵波斜探头法：将纵波倾斜入射至工件检测面，利用折射纵波进行检测的方法注意横波干扰入射角L1（第一临界角，工件中纵、横波共存）用途：探头移动范围小检测范围深。

轴座、粗晶材料（不锈钢）、T0FD5.3.2横波法 ：将纵波倾斜入射至检测面，用波型转换得到的横波进行检测的方法可实现下面两种方法产生的斜射在日常生活中，随处都可以看到浪费粮食的现象也许你并未意识到自己在浪费，也许你认为 浪费这 一点点算不了什么声束与检测面成一定倾角的缺陷由晶片发出纵波通过一定倾角的斜楔到达接触面，在界面处发生波型转换，在工件中产生折射横波利用水浸直探头，在水中改变声束入射到检测面时的入射角，从而在工件中产生所需波型和角度的折射波P150 对于有机玻璃/钢斜探头纵波入射角在=27.6、 =57.8之间工件中呈现单一横波在日常生活中，随处都可以看到浪费粮食的现象也许你并未意识到自己在浪费，也许你认为 浪费这 一点点算不了什么5.3.3 表面波检测v 表面波性质： 即瑞利波，介质表层质点具有纵波和横波的综合特性； 表面波在介质中传播时，介质质点只限于在传播方向与垂直于表面的平面内，其轨迹为椭圆； 表面下2是表面波可探测的深度范围； 表面波的传播速度，与材料的泊松比和横波声速有关 表面波速度cr约为纵波速度cL的一半，比横波速度ct略小对于钢：=0.29， cr=0.926 ct=3000m/s 。

表面波在表面转折处或裂纹顶端以表面波的形式被反射及波型转换产生变形纵波和变形横波在日常生活中，随处都可以看到浪费粮食的现象也许你并未意识到自己在浪费，也许你认为 浪费这 一点点算不了什么5.3.3 表面波检测v5.3.5 表面波 表面波产生 直接用石英进行Y切割产生； 纵波折射法：入射角大于等于第二临。