超聲檢測方法ppt課件(編輯修改稿)
2025-06-03 13:53 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 角 ， 缺點是沒有吸收塊 。 圖 b缺點是當改變?nèi)肷浣菚r探頭入射點 、 折射角和在透聲楔內(nèi)聲程改變 。 圖 c缺點是在透聲楔內(nèi)聲程較大 、 衰減大 、 靈敏度下降 。 近年來出現(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 。 其缺點是靈敏度偏低 ， 加工難度較大 。 探頭的主要指標除頻率外 ， 還有檢測靈敏度和分辨力 ， 檢測靈敏度是指探頭與探傷儀配合起來 ， 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靈敏度高 。 輻射面積愈大 、 檢測靈敏度愈高 。 檢測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€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 。 橫向分辨力是指傳播方向上對兩個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 ， 對超聲檢測均有很大的影響 。 要探出以任何形式及任何位置上的缺陷 ， 要求探頭的聲場能夠以同樣的靈敏度覆蓋試件的最大范圍 。 但指向角大時檢測靈敏度降低 。 高強度細聲束的探頭能探出小缺陷 ， 但是探傷的范圍非常小 ， 同時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靈敏度 。 大多數(shù)探頭直徑為 5～ 40mm， 直徑大于 40mm時 ， 由于很難獲得與之對應的平坦接觸面 ， 故不適于大部分檢測 。 直徑小于 5mm時 ， 靈敏度顯著下降 ， 這是因為近場區(qū)底波高度與換能器面積成正比 ， 而遠場區(qū)與換能器面積的平方成正比 。 一個良好的超聲換能器 ， 應該在遠場區(qū)具有良好的靈敏度 ， 而在近場區(qū)則具有良好的分辨力 ， 但兩者往往是矛盾的 。 選擇探頭時 ， 應考慮不同的探傷對象 。 形狀復雜工件 ， 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，對缺陷的狀況應做考慮。 超聲波束軸線要盡可能與缺陷主要擴展方向正交，用斜角探傷時、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 ， 下限則由檢測靈敏度 、 脈沖寬度和聲束指向性決定 。 對橫波斜探頭來說 ， 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小于工件中的聲速 。 一般斜探頭主要用于橫波 ， 因此設計時要求斜楔中的縱波速度小于工件中的橫波速度 。 對鋼來說常用有機玻璃或聚乙烯做斜楔 。 斜楔采用有機玻璃的另一個優(yōu)點是 ， 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 ， 因此應用最廣 。 斜楔的存在對壓電晶片的振動可起到一定的
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