超聲檢測(cè)方法ppt課件(編輯修改稿)
2025-06-03 13:53 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 角 ， 缺點(diǎn)是沒(méi)有吸收塊 。 圖 b缺點(diǎn)是當(dāng)改變?nèi)肷浣菚r(shí)探頭入射點(diǎn) 、 折射角和在透聲楔內(nèi)聲程改變 。 圖 c缺點(diǎn)是在透聲楔內(nèi)聲程較大 、 衰減大 、 靈敏度下降 。 近年來(lái)出現(xiàn)了一種新型薄膜探頭 ， 用高聚合物壓電薄膜制造 ， 適用于任何形狀的工件 。 該探頭具有良好的寬頻帶特性 ， 高壓電常數(shù) ，密度小 ， 特性阻抗小 ， 加工性好 ， 性能穩(wěn)定 。 其缺點(diǎn)是靈敏度偏低 ， 加工難度較大 。 探頭的主要指標(biāo)除頻率外 ， 還有檢測(cè)靈敏度和分辨力 ， 檢測(cè)靈敏度是指探頭與探傷儀配合起來(lái) ， 在最大深度上發(fā)現(xiàn)最小缺陷的能力 、 它與探頭的換能特性有關(guān) ， 輻射效率高 、 接收靈敏度高的探頭的檢測(cè)靈敏度高 。 輻射面積愈大 、 檢測(cè)靈敏度愈高 。 檢測(cè)分辨能力可分為橫向分辨率和縱向分辨率 ， 縱向分辨力是指聲波傳播方向?qū)蓚€(gè)相鄰缺陷的分辨能力 。 脈沖愈窄則分辨能力愈高， 頻率愈高則分辨能力愈高 ， 靈敏度愈高則分辨力愈低 。 橫向分辨力是指?jìng)鞑シ较蛏蠈?duì)兩個(gè)并排缺陷的分辨能力 ， 探傷用聲束愈窄 、 頻率愈高 、 則橫向分辨力愈高 。 上述分析知 ， 探頭頻率和頻率特性以及輻射特性 ， 對(duì)超聲檢測(cè)均有很大的影響 。 要探出以任何形式及任何位置上的缺陷 ， 要求探頭的聲場(chǎng)能夠以同樣的靈敏度覆蓋試件的最大范圍 。 但指向角大時(shí)檢測(cè)靈敏度降低 。 高強(qiáng)度細(xì)聲束的探頭能探出小缺陷 ， 但是探傷的范圍非常小 ， 同時(shí)能探出的缺陷也只限于其反射面接近垂直于聲束中心軸上的缺陷 ， 用這種探頭必須用比較小的掃查間隔 。 即使如此 ， 仍有漏檢的缺陷 。 很明顯 ， 只有犧牲檢查速度才能提高檢測(cè)靈敏度 。 大多數(shù)探頭直徑為 5～ 40mm， 直徑大于 40mm時(shí) ， 由于很難獲得與之對(duì)應(yīng)的平坦接觸面 ， 故不適于大部分檢測(cè) 。 直徑小于 5mm時(shí) ， 靈敏度顯著下降 ， 這是因?yàn)榻鼒?chǎng)區(qū)底波高度與換能器面積成正比 ， 而遠(yuǎn)場(chǎng)區(qū)與換能器面積的平方成正比 。 一個(gè)良好的超聲換能器 ， 應(yīng)該在遠(yuǎn)場(chǎng)區(qū)具有良好的靈敏度 ， 而在近場(chǎng)區(qū)則具有良好的分辨力 ， 但兩者往往是矛盾的 。 選擇探頭時(shí) ， 應(yīng)考慮不同的探傷對(duì)象 。 形狀復(fù)雜工件 ， 選用直徑 10mm和 5mm小振子探頭 。 厚壁大件選擇頻率低 、 直徑 20mm探頭 。 薄壁件則相反 ， 可采用分割式探頭 。 大衰減材料選用頻率低 、 脈沖窄 、 直徑 20mm探頭 。 選擇探頭時(shí)，對(duì)缺陷的狀況應(yīng)做考慮。 超聲波束軸線要盡可能與缺陷主要擴(kuò)展方向正交，用斜角探傷時(shí)、要選擇合適的折射角。 根據(jù)缺陷在工件中的大致位置選擇合適的頻率與振子尺寸。 例如，近表面缺陷，可選用分割式探頭。 薄工件，要用高分辨力探頭。 為了不漏檢，散亂的缺陷要選用較低的頻率。 固定缺陷位置的水浸探傷，要選用聚焦探頭。 對(duì)微小缺陷，一般采用高頻探頭。 頻率上限由衰減大小決定 ， 下限則由檢測(cè)靈敏度 、 脈沖寬度和聲束指向性決定 。 對(duì)橫波斜探頭來(lái)說(shuō) ， 為了使工件中的折射角度范圍能覆蓋到 90o， 探頭斜楔中的聲速應(yīng)小于工件中的聲速 。 一般斜探頭主要用于橫波 ， 因此設(shè)計(jì)時(shí)要求斜楔中的縱波速度小于工件中的橫波速度 。 對(duì)鋼來(lái)說(shuō)常用有機(jī)玻璃或聚乙烯做斜楔 。 斜楔采用有機(jī)玻璃的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是 ， 具有明顯的衰減特性 ， 有利于消除干擾反射波 。 折射角為 45o～ 70o的斜探頭 ， 由于干擾反射波引起的麻煩最少 ， 而且在這個(gè)角度范圍內(nèi)的所有換能器具有大致相同的靈敏度 ， 換能器的方向特征也不失真 ， 因此應(yīng)用最廣 。 斜楔的存在對(duì)壓電晶片的振動(dòng)可起到一定的
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