介紹

無損檢測材料超聲波學40年以上。從次考試開始，使用超聲波振動檢測缺陷在不同的材料中，它已經(jīng)成為一種基于測量的經(jīng)典測試方法充分考慮所有的影響影響因素。今天它是ExpCIE-TED超聲波測試，支持儀器技術的巨大進步，給重現(xiàn)性試驗結果在狹窄范圍內公差這假定知道影響因素及相關因素能夠應用于測試技術。

并非所有的影響都必須認真對待。被操作者視為。在許多情況下有些影響可以忽略不計。不超過允許測量的修復公差。由于此，測試簡化和測試時間減少。盡管如此，未來屬于對執(zhí)行的合格操作員他的責任和責任努力保持他的知識新藝術現(xiàn)狀。

• 為什么使用超聲波進行無損檢測？

在50年代初，除了材料表面的無損檢測方法之外，技術人員只知道射線照相(X射線或放射性同位素)作為檢測內部缺陷的方法。染料滲透劑和磁性顆粒法。第二后 第二次世界大戰(zhàn)中的超聲波方法索科洛夫1935和應用燧石1940，進一步發(fā)展。 因此，很快儀器就可以用于材料的超聲波測試。

超聲波原理是基于固體材料是聲波的良好導體的事實。由此波不僅在界面處反射，而且還由內部缺陷（材料分離、夾雜物等）反射。波長越小，聲波與材料的相互作用效應越強，這意味著波的頻率越高。

λ=C/f

C=聲速[km/2s]

f＝頻率[MHZ]

=波長長度[mm]

這意味著超聲波必須在大約0.5MHz和25MHz之間的頻率范圍內使用，并且產生的波長為毫米。當頻率較低時，波與內部缺陷的相互作用效應將非常小，以至于檢測變得有問題。射線探傷和超聲波探傷是檢測不同試件內部缺陷常用的方法，部分覆蓋了應用范圍，部分擴大了應用范圍。

這意味著今天的許多體積測試是可能的，更經(jīng)濟和無風險的超聲波測試方法，對其他手工測試問題，與以前一樣，使用RealGrPHY。在需要高安全要求的情況下(例如，核電站、航空航天工業(yè))，兩種方法都使用。

• 超聲檢測任務

是否有對超聲操作員指派的任務的主要分類？如果我們限制我們對可能存在的材料缺陷進行測試，則分類如下：

• 反射鏡檢測
• 反射器位置
• 反射器的評價
• 反射器的診斷（反射器類型、方向等）

而不是使用這個詞“反射器”超聲操作者經(jīng)常使用這個術語。“不連續(xù)性”. 這被定義為“被懷疑為缺陷的測試對象中的不規(guī)則性”。實際上，只有在定位、評估和診斷之后，才能確定是否存在影響測試對象目的的缺陷。因此，術語“不連續(xù)性”總是被使用，只要它不確定它是否涉及一個缺陷，這意味著不允許的不規(guī)則性。

• 不連續(xù)性檢測

超聲波探傷儀的基本“工具”是探頭，

圖：1a + 1b。

圖1A直探頭（剖面）

圖1b角束探頭（剖面）

壓電元件通過極短的放電激勵，產生超聲波脈沖。另一方面，相同的元件在接收到超聲波信號時產生電信號，從而使其振蕩。探針用液體或耦合膏劑耦合到測試對象的表面，使得來自探針的聲波能夠傳輸?shù)綔y試對象中。

然后操作員掃描測試對象，即他將探針均勻地來回移動到表面上。在這樣做的過程中，他發(fā)現(xiàn)了一個儀器顯示的任何信號引起的反射從內部盤旋錫，圖2。

圖2A平面缺陷-直探頭

圖2B平面缺陷角束探頭

每個探頭都具有一定的指向性，即超聲波只覆蓋測試對象的某個部分。用于超聲檢測的有效區(qū)域稱為“聲束”，這是所應用的探頭和聲波在其中傳播的材料的特征。

聲束大致可分為會聚（聚焦）區(qū)，近場和發(fā)散的部分，遠場圖3。

近場長度n（近場） 長度）以及發(fā)散角在元素的直徑上

圖3聲場

被測材料的頻率和聲速。中心梁被稱為中心梁。聲軸. 聲束的形狀在選擇用于解決測試問題的探頭中起著重要的作用。繪制聲軸常常足以顯示測試任務的解決方案是什么樣子。Vulu度量間斷（空心空間，外來物質）在不同方向反射聲波，

圖。4a + 4b。

圖4A體積不連續(xù)性-直探頭   

圖4B體積不連續(xù)角束探頭

聲波在不連續(xù)反射后回到探頭上的部分主要取決于聲波的方向，即用直角探頭或角束探頭進行掃描還是從不同的S上進行掃描并不重要。圖5中的測試對象上的URLACE。

如果來自探頭的反射聲波的接收部分是足夠的，那么對現(xiàn)有體積的不連續(xù)性的檢測不是關鍵的，這意味著操作者能夠通過

 圖5不同方向的體積缺陷檢測

從不同方向掃描。平面（二維）不連續(xù)性（例如，宏觀分離、裂紋）主要在一定方向上反射超聲波，如圖6所示。

圖6角平面不連續(xù)的反射

圖7側壁上聲束的視在變形

如果聲波的反射部分未被探頭接收，則將檢測到不連續(xù)性。當平面不連續(xù)性被聲束垂直撞擊時，檢測的可能性僅增加。這適用于被隔離在測試對象內的DIS連續(xù)性。

對于對測試對象的表面開放的平面不連續(xù)性，例如從表面垂直進入測試對象的裂紋，裂紋的垂直掃描并不總是產生所需的連續(xù)過程。在這種情況下，由于在測試對象的側壁上的聲波反射，似乎聲波從相應的側壁彎曲，發(fā)生波重疊（干擾），圖7。

在這種情況下，裂紋檢測的概率是非常好的。角度反射 影響圖8A使用。 90℃ 邊緣， 在裂紋和測試對象的表面之間，由于雙重反射，聲波被反射回自身，圖8b。

當垂直于表面的平面不連續(xù)性不延伸到表面并且在不連續(xù)性和表面的聲波反射被探頭接收的條件下，角度反射效應的使用通常甚至也是可能的，圖9。

圖8A 45掃描裂紋檢測

圖8b角反射效應

圖9表面附近的平面、垂直反射器

在具有垂直不連續(xù)性的厚壁測試對象中，這種條件常常不能滿足，使得來自不連續(xù)性和測試對象表面的重反射聲波不返回到探頭。在這種情況下，第二探針用于接收聲音的反射部分，從而能夠檢測不連續(xù)性。

通過這種測試，串列 技術一個探頭作為一個跨接器，另一個探頭用作接收器。兩個探針都移動到測試對象的表面上，并且以固定的距離隔開。掃描是在測試對象的不同深度垂直定位的不連續(xù)性，在探頭間距上變深，圖。10A、10B和10C。

雖然，對于薄測試對象中的角度掃描，存在不能垂直擊中平面離散度的可能性，圖11a，檢測靈敏度更高，特別是通過適當選擇掃描角度和測試頻率，以便用戶喜歡單探針試驗

圖10a角反射效應

圖10B串聯(lián)測試：中心區(qū)

圖10C TAMDEN測試：下區(qū)

圖11a 70°掃描：不利角度

圖11b 45°掃描：有利角度

圖11C 70×2兆赫掃描；大檢測

聲束發(fā)散

而不是更復雜的TAN DEM方法。這通常是測試焊縫厚度約30毫米時的情況。

當然，檢測不垂直擊中的DIS連續(xù)性的可能性降低了。然而，這種缺陷通常通過另一入射角的附加測試（圖11b）或使用較低頻率的探針（圖11c）來彌補。在焊接測試的相應規(guī)范（結構內測試）中可以找到典型的過程。

• 測試方法與儀器技術

4.1超聲波探傷儀

在我們考慮進一步的測試任務和解決方法之前，我們必須首先獲得關于常用超聲技術的更詳細的知識，包括測試儀器和探頭?；谝呀?jīng)陳述的關于不連續(xù)位置的內容，我們必須將短聲脈沖發(fā)射到測試對象中，以便測量聲脈沖從探頭到反射器和后部的飛行時間。只有當有明確的開始時間和目標時間時，才可能這樣做。只要測試對象的聲速是已知的，那么就可以使用簡單的計算來確定反射器的距離，從而確定其在測試對象中的準確位置，圖12。

圖12飛行時間測量原理

聲音范圍內的聲音反射稱為回聲（想想山上的游牧者）因此，為什么我們不應該用這個合適的術語來重新解釋超聲脈沖呢？因此，該方法的名稱已經(jīng)在大多數(shù)應用領域中得到應用。

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