其它超聲檢測(cè)ppt課件-展示頁
2025-05-15 06:37本頁面
【正文】 ， 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(chǎng)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 ， 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 。 (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(chǎng)對(duì)質(zhì)點(diǎn)垂直振動(dòng)作功的結(jié)果 。 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 。 (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 。 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 。 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(chǎng)中 。 質(zhì)點(diǎn)在此力的作用下產(chǎn)生與作用力垂直的彈性波 ， 該彈性波為橫波 。 (2) 金屬中橫波的產(chǎn)生 圖 b是一種激發(fā)橫波的示意圖 ， 磁力線垂直于金屬表面 ， 當(dāng)渦流線圈通以高頻電流時(shí) ， 作用在渦流上的力平行于金屬表面 。 例如某時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)受力向上 ， 半個(gè)周期后受力向下 。 (1) 金屬中縱波的產(chǎn)生 圖 a是一種激發(fā)縱波的示意圖 ， 扁平的渦流線圈貼近于金屬表面 ， 磁鐵放置位置促使金屬內(nèi)的磁力線平行于金屬表面 。 因?yàn)楫?dāng)改變線圈內(nèi)電流方向時(shí) ， 放在固體磁場(chǎng)中的線圈各部分的受力方向發(fā)生改變 。 由于電磁超聲只能在導(dǎo)電介質(zhì)中才能產(chǎn)生 ， 因此它也只能用于導(dǎo)電材料工件 。 在此方法中 ， 超聲換能器已不單是通有交變電流的線圈以及外部固定磁場(chǎng)的組合體 。 與此相反 ， 由于這種效應(yīng)的可逆性 ， 返回聲壓使質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)在磁場(chǎng)的作用下 ， 也會(huì)使渦流線圈兩端的電壓發(fā)生變化 。 當(dāng)把表面載有交變電流的金屬導(dǎo)體放在一個(gè)固定的磁場(chǎng)內(nèi)時(shí) ， 在金屬表面的渦流透入深度內(nèi)的質(zhì)點(diǎn)將承受交變力 。 在產(chǎn)生渦流的同時(shí) ， 任何一個(gè)電流在磁場(chǎng)中都將受到力的作用 。 當(dāng)線圈通過交變電流時(shí) ， 此力也將是交變的 ，而且其頻率與線圈中電流的頻率一樣 。 任何一個(gè)載有電流的導(dǎo)體放在磁場(chǎng)中都將受到力的作用 ， 力的大小與導(dǎo)體的長度 、 導(dǎo)體中電流 、 導(dǎo)體所處位置磁場(chǎng)以及導(dǎo)體與磁場(chǎng)的夾角的正弦成正比 ， 如下式所示 式中 A常數(shù) ， F導(dǎo)體所受力 ， I導(dǎo)體 中電流 ，H導(dǎo)體所處的磁場(chǎng)強(qiáng)度 ， L導(dǎo)體長度 ， α 導(dǎo)體和磁場(chǎng)間的夾角 ?s in LHIAF ? 力 F 的方向垂直于電流 I 和磁場(chǎng) H 所決定的平面 ， 可用左手法則來確定 。 電磁超聲有可能用來解決上述問題，它的依據(jù)是電磁學(xué)與超聲學(xué)的結(jié)合，它綜合了電磁感應(yīng)和金屬中超聲波產(chǎn)生等原理而獲得的。 在理論上 ， SH橫波對(duì)檢測(cè)奧氏體不銹鋼焊縫有效 ， 但液體耦合劑傳播橫波有困難 。 接觸法也難以實(shí)觀高速探傷 ， 特別對(duì)有氧化皮覆蓋的材料 ， 不但耦合時(shí)損耗能量極大 ， 而且也不穩(wěn)定 。 而高溫狀態(tài)又往往使壓電晶片即使在居里點(diǎn)以下也很難正常工作。23 超聲檢測(cè)新技術(shù) 231 電磁超聲檢測(cè) 當(dāng)金屬材料處于毛面狀態(tài) 、 高溫狀態(tài)以及具有氧化皮表面時(shí) ， 采用常用的壓電換能器來進(jìn)行檢測(cè)比較困難 ， 這是由于很難實(shí)現(xiàn)正常的耦合 。 在接觸法超聲檢測(cè)時(shí) ， 毛面需要加工打磨 ， 以符合一定表面粗糙度的要求 。 液浸法雖對(duì)部分毛面探傷有所改善廣但對(duì)高溫狀態(tài)由于工件使液體汽化也難以應(yīng)用。 對(duì)橫波換能器來說，由于難以與工件耦合，使它在超聲檢測(cè)中的應(yīng)用大大受到限制。 因此 ， 希望能有一種非接觸式的 、 損耗比較低的超聲檢測(cè)方法 。 與渦流法相同 ， 根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律 ，當(dāng)金屬表面存在交變電流線圈時(shí) ， 金屬表面將感生渦流 ， 其頻率與線圈內(nèi)電流的頻率一致 。 如果磁場(chǎng) H 的方向不變 ， 那末線圈上所受力的變化完全由線圈中電流的方向而定 。 由此可知 ， 在交變的磁場(chǎng)中
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