超聲檢測(cè)方法ppt課件(2)-在線瀏覽
2025-06-24 13:53本頁(yè)面
【正文】 學(xué)中的基本問(wèn)題 。 在探頭中 ， 最重要的是壓電晶片和阻尼塊 (吸收塊 )， 壓電晶片下面的保護(hù)膜也很重要 。 在超聲檢測(cè)中用得最廣泛的壓電材料是鋯鈦酸鉛 (PZT)， 靈敏度高 ， 成本低和工藝簡(jiǎn)單 。 吸收塊是對(duì)壓電晶片的振動(dòng)起阻尼作用 ， 目的是提高探頭分辨缺陷的能力 ， 常用環(huán)氧樹脂加鎢粉 ， 要求吸收系數(shù)要大 ， 能使聲波散射 。 通常是從工藝上采取措施 ， 提高環(huán)氧樹脂鎢粉吸收塊的聲阻抗值 、 使之接近壓電晶片 ， 是制作高分辨力探頭的關(guān)鍵 。 一般來(lái)說(shuō) ， 由于產(chǎn)生縱波最容易 ， 而且轉(zhuǎn)換效率也高 ， 因此在需要其它波型時(shí) ， 大都考慮首先獲得縱波 ， 然后用波型轉(zhuǎn)換來(lái)得到其它波形 。 對(duì)斜探頭來(lái)說(shuō) ， 除了考慮獲得所需的波型及足夠的聲能外 ， 還應(yīng)注意不致由于斜楔的存在而使雜波增加 ， 影響缺陷波形的判別 。 斜楔的材料一般都采用有機(jī)玻璃 ， 在斜楔的某些部位增填吸收材料 ， 以便把從斜楔與工件界面反射回來(lái)的雜波盡可能吸收掉 。 雙晶斜探頭的結(jié)構(gòu) ， 透聲楔分為兩部分 ， 中間設(shè)有隔聲層 。 雙晶探頭采用收發(fā)分離的兩塊晶片 ， 消除了有機(jī)玻璃與工件界面上的反射雜波 ， 始脈沖不能進(jìn)入接收放大器 ， 盲區(qū)減小 ， 可以發(fā)現(xiàn)近表面缺陷 。 在由 a， b， c、 d 點(diǎn)構(gòu)成菱形區(qū) ， 是檢測(cè)靈敏度較高的部位 。 多分量換觸器同時(shí)產(chǎn)生和接收 2個(gè)以上信號(hào) ， 例如 2分量換能器可以產(chǎn)生和接收一個(gè)縱波和一個(gè)橫波分量 ， 或兩個(gè)互相垂直的橫波分量 。 多分量換能器的工作原理如圖所示 。 包括縱波 橫波 (LT)二分量 、 橫波 橫波 (TT)二分量 、 縱波 橫波 橫波 (LTT)三分量換能器 。 由于晶片之間不能共用信號(hào)線 ， 彼此之間采用了隔離層 (G)， 其中 G1為背襯 。 例如在板波探傷中 ， 為選擇合適板波 ， 采用變角度探頭 。 圖 a通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)上面楔塊來(lái)改變?nèi)肷浣?， 缺點(diǎn)是沒(méi)有吸收塊 。 圖 c缺點(diǎn)是在透聲楔內(nèi)聲程較大 、 衰減大 、 靈敏度下降 。 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 。 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 。 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 。 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 。 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 。 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 。 很明顯 ， 只有犧牲檢查速度才能提高檢測(cè)靈敏度 。 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 。 選擇探頭時(shí) ， 應(yīng)考慮不同的探傷對(duì)象 。 厚壁大件選擇頻率低 、 直徑 20mm探頭 。 大衰減材料選用頻率低 、 脈沖窄 、 直徑 20mm探頭 。 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。 例如，近表面缺陷，可選用分割式探頭。 為了不漏檢，散亂的缺陷要選用較低的頻率。 對(duì)微小缺陷，一般采用高頻探頭。 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
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