《其它超聲檢測》ppt課件-文庫吧
2025-04-21 06:37 本頁面
【正文】 激發(fā) ， 這兩種波的主聲束在金屬中部垂直于金屬表面 。 為了獲得不同入射角的超聲束 ， 可把若干小線圈置于同一恒定磁場中 。 按照不同延時(shí)順序激發(fā)各個(gè)小線圈 ， 整個(gè)聲束波前與金屬表面將產(chǎn)生一個(gè)夾角 ， 于是獲得了一束具有一定入射角的超聲束 。 改變小線圈之間位置 (間距 )、 幾何尺寸和延遲時(shí)間 ， 就可以改變聲束入射角大小 。 當(dāng)這一角度大到一定程度時(shí) ， 也可以對不同被檢對象激發(fā)出板波和表面波 。 (4) 聚焦聲束的激發(fā) 在平的金屬表面上 ， 電磁超聲方法一般很難激發(fā)聚焦聲束 ， 但當(dāng)金屬面是圓弧形時(shí) ， 很容易獲得聚焦聲束 。 這是因?yàn)闇u流在金屬圓弧表面各點(diǎn)所受的力將不在同一個(gè)方向上 ， 所產(chǎn)生的超聲波束將出現(xiàn)聚焦 。 并且這一聚焦聲束的焦距為曲率半徑 R， 即焦點(diǎn)落在圓心上 。 因此 ， 用這種方法產(chǎn)生的聚焦聲束的聚焦情況和焦點(diǎn)都是由工件的表面曲率所決定的 。 (5) 電磁超聲的接收 與聲束和金屬表面的取向有關(guān) ， 因?yàn)橹挥袑?dǎo)體切割磁力線時(shí) ， 才能在導(dǎo)體中感生產(chǎn)生渦流 ， 是磁場對質(zhì)點(diǎn)垂直振動作功的結(jié)果 。 而接收線圈兩端所感應(yīng)的電信號的幅度則將正比于渦流強(qiáng)度 ， 并與聲束入射方向和金屬表面法線間的夾角有關(guān) 。 因此 ， 當(dāng)接收金屬中的返回超聲波時(shí) ， 電磁接收探頭將不是 “ 接收 ” 某一給定的波型的波 。 而是接收金屬表面上由超聲波所引起的質(zhì)點(diǎn)振動 、 在某一給定方向上的分量 。 (6)影響電磁超聲系統(tǒng)靈敏度的因素 電磁超聲系統(tǒng)的能量轉(zhuǎn)換十分復(fù)雜 ， 影響因素很多 ， 一般認(rèn)為影響電磁超聲系統(tǒng)的因素與線圈兩端輸出電壓 U有關(guān) ， 經(jīng)驗(yàn)公式為 式中 I發(fā)射線圈電流 ， n1發(fā)射線圈匝數(shù) ， n2接收線圈的匝數(shù) ， B外磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度 ， σ 金屬表面電導(dǎo)率 ， D線圈幾何因素 ， h線圈與工件間距離 ， Z工件特性阻抗 1221 ?? ZhDBnnIKU ?從上式可見 ， 電磁超聲系統(tǒng)的靈敏度不但受發(fā)射功率 、 接收線圈匝數(shù)和恒定外磁場的影響 ， 也與工件電導(dǎo)率 、 磁導(dǎo)率和聲阻抗等有關(guān) 。 因此 ， 電磁超聲對不同工件有不同的靈敏度 。 1221 ?? ZhDBnnIKU ? 在通常情況下 ， 電磁超聲的靈敏度比壓電超聲(PZT)低 40dB左右 。 然而 ， 當(dāng)工件表面存在有磁性氧化皮 (Fe3O4)時(shí)則情況正好相反 ， 在最好的情況下 ， 電磁超聲可比壓電超聲的靈敏度高 40dB左右 。 不過工件表面氧化皮并不都很均勻 ， 有的甚至斑剝脫落 。 若要利用這種特性 ， 可以人為地在工件表面涂刷某些含磁性氧化皮的涂層 。 電磁超聲檢測的優(yōu)點(diǎn)是能激發(fā)出 SH橫波 ， 對核電站中用得比較多的奧氏體不銹鋼焊縫特別合適 ， 是一般超聲換能器不可能做到的 。 目前用得比較好的電磁超聲換能器的頻率為2MHz， 發(fā)出 SH橫波 ， 折射角為 45o， 采用信號均值法來降低噪聲 、 提高信噪比 。 232奧氏體不銹鋼焊縫的超聲檢測 奧氏體不銹鋼焊縫晶粒粗大和各向異性 ， 不能采用一般的超聲方法進(jìn)行無損檢測 。 但是由于奧氏體不銹鋼的斷裂韌性高 、 抗蠕變和抗腐蝕性能好等優(yōu)點(diǎn) ， 應(yīng)用愈來愈廣泛 。 在核電站和化工廠 ， 奧氏體不銹鋼焊縫用在重要的部位 。 為確保安全 ， 超聲檢測必不可少 。 奧氏體不銹鋼對超聲檢測來說是一種彈性非均質(zhì)材料 ， 顯著影響超聲波在工件中的傳播 。 在彈性非均質(zhì)材料中 ， 盡管傳聲時(shí)晶界散射較大 ， 但當(dāng)晶粒尺寸達(dá)到一定程度 ， 聲散射才會嚴(yán)重影響超聲的正常檢測 。 也就是說 ， 材料的彈性非均質(zhì)性是影響超聲檢測的基本因素 ， 而晶粒大小又是影響超聲檢測的必要條件 。 當(dāng)材料的晶粒直徑接近波長的 1/5時(shí) ， 彈性非均質(zhì)材料的超聲檢測就比較困難 。 例如當(dāng)超聲頻率為 2MHz時(shí) ， 由于鋼中橫波聲速為 3230m/s， 波長約 。 當(dāng)晶粒直徑達(dá)到 。 而很多奧氏體不銹鋼焊縫的平均晶粒直徑一般大于 、 長度往往超過 10mm， 因此很難用一般橫波斜探頭進(jìn)行超聲檢測 。
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