超声波探伤仪器、试块 课件

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1、2021/6/2513.3超声波探伤用仪器、探头和试块3.3.1超声波探伤仪ultruasonicflawdetector2021/6/252主动型超声波检测仪器2021/6/253被动型超声波检测仪器2021/6/2543.3.1.1仪器的种类1.按缺陷的显示方式分类1）A型显示(A-scope)示波屏上纵坐标代表反射波的波幅，横坐标代表超声波传播的距离或时间，根据缺陷波的波高和水平刻度来进行缺陷的定量和定位。2021/6/2552）B型显示(B-scope)示波屏上横坐标代表探头移动距离，纵坐标代表超声波

2、传播距离或时间。整个示波屏上可显示入射平面内的缺陷断面形状。2021/6/2563）C型显示(C-scope)示波屏显示工件中缺陷的水平投影情况，不能显示缺陷的深度位置。用于定性测试。2021/6/2572.按声波特征分1）脉冲波周期性的发射和接受超声脉冲信号。2021/6/2582）连续波连续的发射和接收频率和振幅都不变的超声信号。2021/6/2593.按仪器的通道数目分（1）单通道由一个或一对探头单独工作（2）多通道由多个或多对探头交替工作目前实际超声波探伤常用的是A型脉冲式单通道超声波探伤仪。2021

3、/6/25103.3.1.2A型脉冲超声波探伤仪器工作原理同步电路发射电路接受放大电路时基电路（扫描电路）显示电路电源电路2021/6/25113.3.1.3.超声波探头(probe,transducer)1.探头的基本结构和各部分的作用超声探头是由压电晶片、楔块、阻尼块、接头等组成。2021/6/25121)压电晶片(crystal)当高频电脉冲激励压电晶片时，发生逆压电效应，将电能转化为声能，发射超声波；当探头接收超声波时，发生正压电效应，将声能转化为电能。正压电效应和逆压电效应统称压电效应(piezoe

4、lectriceffect)。探头也被称为换能器。压电晶片的振动频率即为探头的工作频率，晶片在共振条件下工作：t＝λ/2t为晶片厚度。2021/6/2513压电材料：Crystal单晶材料、多晶材料(压电陶瓷)居里温度。2021/6/25142）保护膜、斜楔(protectivecover,wedge)硬保护膜：由氧化铝、蓝宝石或碳化硼制成，用于表面较平滑的试件。软保护膜：零点几毫米厚的可更换塑料，用于表面粗糙的工件。斜楔：波型转换，使被探工件中只存在折射横波。一般用有机玻璃做成。斜楔的纵波速度必须小于工件中

5、的纵波速度。2021/6/25153）阻尼块(dampingblock)使共振的晶片尽快停下来，利于形成窄脉冲，提高分辨力，并吸收晶片背面发出的杂波，另外还起到支撑晶片的作用。2021/6/25162.探头种类1)纵波直探头(normalprobe)主要用于探测与探测面（testsurface）平行的平面型或立体型缺陷，如板材、锻件等。2021/6/25172）斜探头（angleprobe）斜探头按入射角可分为纵波斜探头（longitudinalwaveprobe）横波斜探头（shearwaveprobe）表

6、面波斜探头（surfacewaveprobe）2021/6/2518横波斜探头主要用于探测与探测面垂直或成一定角度的缺陷，如焊缝探伤、气轮机叶轮探伤等。直探头和斜楔组成。2021/6/25193）双晶探头双晶探头有两块压电晶片。根据入射角不同，又可分为双晶纵波探头和双晶横波探头。双晶探头的优点：1.灵敏度高；2.杂波少盲区小；3.近场区长度小；4.探测范围可调。主要用于探伤近表面缺陷。2021/6/25204）聚焦探头（focusingtypeprob）聚焦探头有直探头和声透镜组成，分为点聚焦和线聚焦。点

7、聚焦声透镜为球面，线聚焦则为柱面。焦距F与声透镜曲率半径r之间存在以下关系：F＝c1r/(c1－c2)2021/6/25213.探头的型号频率晶片材料晶片尺寸探头种类特征如2.5B20Z,5P6*6K3,5T20FG10Z2021/6/25223.3.2试块（testblock）按一定作用设计制作的具有简单几何形状人工反射体的试样，称为试块。试块按来历分：标准试块和参考试块；按试块上人工反射体分：平底孔试块横孔试块槽形试块2021/6/25233.3.2.1IIW试块IIW试块是国际焊接学会标准试块，也称荷

8、兰试块和船形试块。尺寸如图所示。2021/6/2524用途1.调整纵波探测范围和扫描速度；2.测仪器的水平线形、垂直线形和动态范围；3.厕直探头和仪器的分辨力；4.测直探头和仪器组合后的穿透能力；5.测直探头和仪器的盲区；6.测斜探头的入射点；7.测斜探头的入射角；8.测斜探头和仪器的灵敏度余量；9.调整横波探测范围和扫描速度。2021/6/25253.3.2.2半圆试块半圆试块是目前广泛应用的一种