【正文】 爭能力。 （ 1） 按試塊來歷分為：標(biāo)準(zhǔn)試塊和參考試塊。 （ 3） 調(diào)整掃描速度 利用試塊可以調(diào)整儀器屏幕上水平刻度值與實(shí)際聲程之間的比例關(guān)系，即掃描速度，以便對缺陷進(jìn)行定位。試塊和儀器、探頭一樣，是超聲波探傷中的重要工具。根據(jù)入射角不同，分為雙晶縱波探頭和雙晶橫波探頭。 斜探頭可分為縱波斜探頭、橫波斜探頭和表面 波斜探頭，常用的是橫波斜探頭。 超聲波探頭中的壓電晶片具有壓電效應(yīng)，當(dāng)高頻電脈沖激勵壓電晶片時，發(fā)生逆壓電效應(yīng)，將電能轉(zhuǎn)換為聲能 (機(jī)械能 )，探頭發(fā)射超聲波。下面介紹探頭的工作原理、主要性能及其及結(jié)構(gòu)。 B 型： B 型顯示是一種圖象顯示，屏幕的橫坐標(biāo)代表探頭的掃查軌跡，縱坐標(biāo)代表聲波的傳播距離，因而可直觀地顯 示出被探工件任一縱截面上缺陷的分布及缺陷的深度。 一． 超聲波探傷儀 超聲波探傷儀的作用是產(chǎn)生電振蕩并加于換能器（探頭）上，激勵探頭發(fā)射超聲波，同時將探頭送回的電信號進(jìn)行放大，通過一定方式顯示出來，從而得到被探工件內(nèi)部有無缺陷及缺陷位置和大小等信息。 超聲波探傷設(shè)備的介紹 超聲波探傷儀是一種便攜式工業(yè)無損探傷 儀器 ，它能夠快速、便捷、無損傷、精確地進(jìn)行工件內(nèi)部多種缺陷（裂紋、疏松、氣孔、夾雜等）的檢測、定位、評估和診斷。 1. 方向性好：超聲波是頻率很高、波長很短的機(jī)械波，在無損探傷中使用的波長為毫米級；超聲波象光波一樣具有良好的方向性，可以定向發(fā)射，易于在被檢材料中發(fā)現(xiàn)缺陷 。頻率在 20~20200Hz 之間的能引起人們聽覺的機(jī)械波稱為聲波，頻率低于 20Hz 的機(jī)械波稱為次聲波，頻率高于 20200Hz 的機(jī)械波稱為超聲波。波長 ?：同一波線上相鄰兩振動相位相同的質(zhì) 點(diǎn)間的距離稱為波長，波源或介質(zhì)中任意一質(zhì)點(diǎn)完成一次全振動，波正好前進(jìn)一個波長的距離，常用單位為米 (m)；頻率 f：波動過程中，任一給定點(diǎn)在 1 秒鐘內(nèi)所通過的完整波的個數(shù)稱畢業(yè)論文：超聲波探傷在設(shè)備焊接缺陷中的檢測和分析 3 七臺河職業(yè)學(xué)院 為頻率 ，常用單位為赫茲 (Hz)；波速 C：波動中，波在單位時間內(nèi)所傳播的距離稱為波速，常用單位為米 /秒（ m/s）。波動分為機(jī)械波和電磁波兩大類。超聲波探傷對缺陷的顯示不直觀，探傷技術(shù)難度大，容易受到主客觀因 素影響，以及探傷結(jié)果不便于保存，超聲波檢測對工作表面要求平滑，要求富有經(jīng)驗(yàn)的檢驗(yàn)人員才能辨別缺陷種類、適合于厚度較大的零件檢驗(yàn)，使超聲波探傷也具有其局限性。如果金屬中有氣孔、裂紋、分層等缺陷（缺陷中有氣體）或夾雜，超聲波傳播到金屬與缺陷的界面處時，就會全部或部分反射。 超聲波在異種介質(zhì)的界面上將產(chǎn)生反射、折射和波型轉(zhuǎn)換。頻率小于 10赫茲的彈性波又叫次聲波，頻率高于 20200 赫茲的彈性波叫做超聲波。畢業(yè)論文：超聲波探傷在設(shè)備焊接缺陷中的檢測和分析 1： 電子與信息工程系 專業(yè)名稱： 焊接技術(shù)及自動化 論文題目： 超聲波探傷在設(shè)備焊接缺陷中的監(jiān)測和分析 學(xué)生姓名 楊巖峰 指導(dǎo)老師： 評 閱 人： 成 績： 2020 年 6 月 2 日 畢業(yè)論文：超聲波探傷在設(shè)備焊接缺陷中的檢測和分析 2 七臺河職業(yè)學(xué)院 第一章 緒論 超聲波探傷簡介 超聲波 探傷 也叫 超聲檢測 、超聲波 檢測 ，是 無損檢測 的一種。次聲波和超聲波人耳都不能感受。利用這些特性，可以獲得從缺陷界面反射回來的反射波，從而達(dá)到探測缺陷的目的。反射回來的超聲波被探頭接收，通過儀器內(nèi)部的電路處理，在儀器的熒光屏上就會顯示出不同高度和有一定間距的波形。 超聲波探傷的基本原理 超聲波是一種機(jī)械波，機(jī)械振動與波動是超聲波探傷的物理基礎(chǔ)。機(jī)械波是機(jī)械振動在彈性介質(zhì)中的傳播過程。 由上述定義可得： C=? f ，即波長與波速成正比，與頻率成反比；當(dāng)頻率一定時，波速愈大，波長就愈長；當(dāng)波速一定時，頻率愈低，波長就愈長。次聲波、超聲波不可聞。 2. 能量高：由于能量（聲強(qiáng)）與頻率平方成正比，因此超聲波的能量遠(yuǎn)大于一般聲波的能量。既可以用于實(shí)驗(yàn)室，也可以用于工程現(xiàn)場。 畢業(yè)論文：超聲波探傷在設(shè)備焊接缺陷中的檢測和分析 4 七臺河職業(yè)學(xué)院 按缺陷顯示方式分類，超聲波探傷儀分為三種。 C 型： C 型顯示也是一種圖象顯示，屏幕的橫坐標(biāo)和縱坐標(biāo)都代表探頭在工件表面的位置，探頭接收信號幅度以光點(diǎn)輝度表示，因而當(dāng)探頭在工件表面移動時，屏上顯示出被探工件內(nèi)部缺陷的平面圖象，但不能顯示缺陷的深度。 1. 壓電效應(yīng) 某些晶體材料在交變拉壓應(yīng)作用下，產(chǎn)生交變電場的效應(yīng)稱為正壓電效應(yīng)。當(dāng)探頭接收超聲波時，發(fā)生正壓電效應(yīng)，將聲能轉(zhuǎn)換為電能。橫波斜探頭主要用于探測與探測面垂直或成一定角度的缺陷，如焊縫、汽輪機(jī)葉輪等。 雙晶探頭具有以下優(yōu)點(diǎn)： （ 1） 靈敏度高 （ 2） 雜波少盲區(qū)小 （ 3） 工件中近場區(qū)長度小 （ 4） 探測范圍可調(diào) 畢業(yè)論文：超聲波探傷在設(shè)備焊接缺陷中的檢測和分析 5 七臺河職業(yè)學(xué)院 雙晶探頭主要用于探傷近表面缺陷。 1． 試塊的作用 （ 1） 確定探傷靈敏度 超聲波探傷靈敏度太高或太低都不好，太高雜波多，判傷困難，太低會引起漏檢。 （ 4） 評判缺陷的大小 利用某些試塊繪出的距離 波幅 當(dāng)量曲線（即實(shí)用 AVG）來對缺陷定量是目前常用的定量方法之一。 （ 2） 按試塊上人工反射體分：平底孔試 塊、橫孔試塊和槽形試塊 國內(nèi)外超聲波探傷的現(xiàn)狀、發(fā)展 無損檢測技術(shù)已經(jīng)歷一個世紀(jì)，盡管無損檢測技術(shù)本身并非一種生產(chǎn)技術(shù)，但其技術(shù)水平卻能反映該部門、該行業(yè)、該地區(qū)甚至該國的工業(yè)技術(shù)水平?？梢姰厴I(yè)論文：超聲波探傷在設(shè)備焊接缺陷中的檢測和分析 6 七臺河職業(yè)學(xué)院 現(xiàn)代工業(yè)是建立在無損檢測基礎(chǔ)上的說法并 不為過。 80 年代，隨著大規(guī)模集成電路和微機(jī)技術(shù)的快速發(fā)展， 1983 年德國 Krautkramer 公司推出第一臺便攜式數(shù)字化超聲波探傷儀 USD1 型，采用的是 z80CPU，盡管有許多不足，但已顯示 出 數(shù)字化超聲波探傷儀強(qiáng)大的生命力。超聲無損檢測已經(jīng)應(yīng)用到了幾乎所有工業(yè)部門，其用途正日趨擴(kuò)大。我國已經(jīng)制訂了一系列國標(biāo)、部標(biāo)及行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，而且引進(jìn)了 ISO， ATSM 等一百多個國外標(biāo)準(zhǔn)。由于經(jīng)驗(yàn)豐富的老一輩檢測工作者缺乏把實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)轉(zhuǎn)化為理論總結(jié)，而年輕的檢測人員缺乏切實(shí)的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，這有可能導(dǎo)致現(xiàn)有的超聲檢測軟件系統(tǒng)不同程度的缺陷，降低了檢測的可靠性。 3. 對無損檢測技術(shù)領(lǐng)域的信息技術(shù)應(yīng)用重視不夠。 2．按顯示方式分類： A 型顯示和超聲成像顯示（可細(xì)分為 B、 C、 D、 S、 P 型顯示等）。 按人工干預(yù) 的程度分類：手工檢測、自動檢測。 超聲波探頭發(fā)射脈沖波到被檢工件內(nèi)，通過觀察來自內(nèi)部缺陷或工件底面反射波的情況來對試件進(jìn)行檢測的方法，稱為脈 沖反射法。 如圖所示為缺陷回波檢測的基本原理，當(dāng)工件完好時，超聲波可順利傳播到達(dá)底面，檢測圖形中只有表示發(fā)射脈沖 T 及底面回波 B 兩個信號，如圖 a 所示。 這種依據(jù)底面回波的高度變化判斷工件缺陷情況的檢測方法，稱為底波高度法。如果工件存在缺陷，則由于缺陷的反射以及散射而增加了聲能的損耗，底波回波次數(shù)減少，同時也打亂了各次底面回波高度依次衰減的規(guī)律，并顯示出缺陷回波，如圖所示。缺陷處的衍射現(xiàn)象如圖所示。發(fā)射探頭產(chǎn)生非聚焦縱波波束以一定角度入射到被檢工件中，其中部分波束沿近表面?zhèn)鞑ケ唤邮仗筋^接收，部分波束經(jīng)底面反射后被探頭接收。有缺 陷存在時，在直通波和底面反射波之間，接收探頭還會接收到缺陷處產(chǎn)生的衍射波。 依據(jù)工件的共振特性來判斷缺陷情況和工件厚度變化情況的方法稱為共振法。 的整數(shù)倍時，反射波與入射波互相疊加，形成駐波，產(chǎn)生共振。測得兩個相鄰的共振頻率后，可由下式得到工件的厚度： A 型顯示和超聲成像 按超聲信號的顯示方式，可將超聲檢測方法分為 A 型顯示和超聲成像方法，其中超聲成像顯示按成像方式的不同又可再分為 B、 C、 D、 S、 P 型顯示等。換言之， A 型顯示的內(nèi)容是探頭駐留在工件上某一點(diǎn)時，沿聲束傳播方向的回波振幅分布。物體的超聲圖像可提供直觀和大量的信息，直接顯示物體內(nèi)部情況，且可靠性、復(fù)現(xiàn)性高，可以對缺陷進(jìn)行定量動態(tài)監(jiān)畢業(yè)論文：超聲波探傷在設(shè)備焊接缺陷中的檢測和分析 13 七臺河職業(yè)學(xué)院 控。 1. B、 C、 D 掃描成像 B 掃描顯示的是與聲束傳播方向平行且與工件的測量表面垂直的剖面； D 掃描所顯示的是與聲束平面及測量表面都垂直的剖面； C 掃描所顯示的則是工件的橫斷面。