超聲波檢測(cè)的基本問(wèn)題(編輯修改稿)
2025-06-18 05:41 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 探頭的選擇包括選擇探頭型式、頻率、晶片尺寸和斜探頭的折射角 (K值 )等。 探頭型式的選擇 1 ? 常用的探頭型式有縱波直探頭、橫波斜探頭、表面波探頭、雙晶探頭、聚焦探頭等。其選擇主要取決于所選擇的探傷方法。一般根據(jù)工件的形狀和可能出現(xiàn)缺陷的部位、方向等條件來(lái)選擇探傷方法，一旦方法確定，應(yīng)采用什么型式的探頭也就確定了。 探頭型式的選擇 2 ? 例如鍛件、鋼板的探傷主要探測(cè)平行于鍛壓（軋制）面的夾層、折疊等缺陷，探傷方法選擇縱波垂直探傷法，則探頭一定選用縱波直探頭。 ? 又如焊縫探傷主要探測(cè)與探測(cè)面垂直或成一定角度的未焊透、未熔合、裂紋等危害性缺陷，探傷方法選擇橫波傾斜入射的探傷方法，探頭一定選用橫波斜探頭。 ? 表面波探頭、雙晶探頭、液浸聚焦探頭的選擇也都是根據(jù)各自適應(yīng)的探傷方法確定。 探頭 頻率的選擇 － ３ ? 超聲波檢測(cè)所使用的頻率一般在 10MHz之間，如何選擇，一般應(yīng)考慮以下因素： ? 由于波的繞射，使超聲波檢測(cè)靈敏度大約為 λ／ 2，因此提高頻率，有利于發(fā)現(xiàn)更小的缺。 ? 頻率高，脈沖寬度小，分辨力高，有利于區(qū)分相鄰缺陷。 ? 由 θ＝ arcsin ／ D可知，頻率高，波長(zhǎng)短，則半擴(kuò)散角小，聲束指向性好，能量集中，有利于發(fā)現(xiàn)缺陷并對(duì)缺陷定位。 ? 由 N＝ D2／ 4λ可知，頻率高，波長(zhǎng)短，近場(chǎng)區(qū)長(zhǎng)度大，對(duì)探傷不利。 ? 頻率增加，衰減急劇增加，對(duì)探傷不利。 ? 由以上分析可知，頻率的高低對(duì)探傷有較大的影響。頻率高，靈敏度和分辨力高，指向性好，對(duì)探傷有利。但頻率高，近場(chǎng)區(qū)長(zhǎng)度大，衰減大，又對(duì)探傷不利。實(shí)際探傷中要全面分析考慮各方面的因素，合理選擇頻率。一般在保證探傷靈敏度的前提下盡可能選用較低的頻率。 ? 對(duì)于晶粒細(xì)的鍛件、軋制件和焊接件等，一般選用較高的頻率，常用～ 。對(duì)晶粒較粗大的鑄件、奧氏體鋼等宜選用較低的頻率，常用～ 。如果頻率過(guò)高，就會(huì)引起嚴(yán)重衰減，示波屏上出現(xiàn)林狀回波，信噪比下降，甚至無(wú)法探傷。 晶片大小對(duì)探傷的影響 ? 由 θ＝ arcsin ／ D可知，晶片尺寸增加，半擴(kuò)散角減少，波束指向性變好，超聲波能量集中，對(duì)探傷有利。 ? 由 N＝ D2 ／ 4λ可 ，晶片尺寸增加，近場(chǎng)區(qū)長(zhǎng)度迅速增加，對(duì)探傷不利。 ? 晶片尺寸大，輻射的超聲波能量大，探頭未擴(kuò)散區(qū)掃查范圍大，遠(yuǎn)場(chǎng)掃查范圍相對(duì)變小，發(fā)現(xiàn)遠(yuǎn)距離缺陷能力增強(qiáng)。 ? 以上分析說(shuō)明晶片大小對(duì)聲束指向性，近場(chǎng)區(qū)長(zhǎng)度、近距離掃查范圍和遠(yuǎn)距離缺陷檢出能力有較大的影響。實(shí)際探傷中，探傷面積范圍大的工件時(shí)，為了提高探傷效率宜選用大晶片探頭。探傷厚度大的工件時(shí)，為了有效地發(fā)現(xiàn)遠(yuǎn)距離的缺陷宜選用大晶片探頭。探傷小型工件時(shí)，為了提高缺陷定位量精度宜選用小晶片探頭。探傷表面不太平整，曲率較大的工件時(shí)，為了減少耦合損失宜選用小晶片探頭。 折射角 (K值 )的選擇 ? 對(duì)于探測(cè)除焊縫以外的工件（例如鍛件、鋼管等），宜采用折射角為 40176。 左右的橫波斜探頭，因?yàn)橛糜袡C(jī)玻璃斜探頭探傷鋼制工件， 折射角 40176。 (K＝ )左右時(shí)， 聲壓往復(fù)透射率最高，即探傷靈敏度最高 ；缺陷距探測(cè)面深度相同的情況下，折射角小，聲程短，有利于缺陷的探測(cè)。 超聲波檢測(cè)儀的選擇 一般市場(chǎng)上出售的 A型脈沖反射式超聲波檢測(cè)儀已具備一些基本功能 ， 其基本性能參數(shù) (垂直線性 、 水平線性等 )也能滿足通常超聲檢測(cè)的要求 。 對(duì)于給定的任務(wù) ， 在選擇超聲波檢測(cè)儀時(shí) ， 主要考慮的是該任務(wù)的特殊要求 ， 可從以下幾方面進(jìn)行考慮： 就性能而言，一般應(yīng)考慮以下原則： ? 對(duì)于定位要求高的情況，應(yīng)選擇水平線性誤差小的儀器。 ? 對(duì)于定量要求高的情況，應(yīng)選擇垂直線性好，衰減器精度高的儀器。 ? 對(duì)于大型零件的探傷，應(yīng)選擇靈敏度余量高、信噪比高、功率大的儀器。 ? 為了有效地發(fā)現(xiàn)近表面缺陷和區(qū)分相鄰缺陷，應(yīng)選擇盲區(qū)小、分辨力好的儀器。 ? 對(duì)于室外現(xiàn)場(chǎng)探傷，應(yīng)選擇重量輕，示波屏亮度好，抗干擾能力強(qiáng)的攜帶式儀器。 ? 根據(jù)所探對(duì)象要考慮的問(wèn)題 ? 生產(chǎn)量及是否連續(xù)，確定選擇自動(dòng)探傷儀或手工探傷儀； ? 對(duì)于自動(dòng)探傷儀，根據(jù)被檢對(duì)象情況選擇單通道或多通道設(shè)備； ? 對(duì)于手工探傷儀，根據(jù)檢測(cè)現(xiàn)場(chǎng)的位置及條件選擇較大型的探傷
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