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1、计量装置及应用MEASUREMENTEQUIPMENTANDAPPLICATIONA型脉冲反射式超声波探伤仪的正确使用梁升,王新晴(解放军理工大学,南京210007)[摘要]超声探伤由于其独有的优点,被广泛应用于各种机械设备的零部件故障预防诊断中。文章以TUD201手持式超声波探伤仪为例,介绍了A型脉冲反射式超声波探伤仪的工作原理。说明了仪器的基本使用步骤,并结合实践经验,详述了使用探伤仪进行操作时常碰到的问题和应当注意的事项。[关键词]超声探伤;回波;缺陷[中图分类号]TH878[文献标识码]B[文章编号]1002-1183(2008
2、)05-0040-03A型脉冲反射式超声探伤仪具有缺陷定位精度信号。高、能确定缺陷的当量尺寸、灵敏度高、只需单面接2检测步骤近试件、适用于各种形状等优点,是目前使用最广泛21耦合剂等准备工作的探伤仪。然而由于其综合了声学、材料、传感器等为了确保超声波能大部分耦合到被测试件中,应多方面的知识,对使用人员的素质和经验提出了较高当适当清洁待测试件表面,在探头与待测试件接触处的要求。本文通过结合作者自己的经验,对TUD201要均匀涂抹耦合剂。手持式超声波探伤仪的使用进行阐述,希望能对广大22初始设定超声探伤仪的使用者有所启发。初始设定主要是设定声速与延时
3、。要实现对不同1仪器和原理简介材料的工件厚度或内部损伤的正确测量需要设定不同11仪器的组成的声速与延时。北京时代集团公司生产的TUD201手持式超声波步骤:探伤仪是应用较广的单通道便携式A型显示脉冲反射(1)根据待测试件的材料先初步设定一大概的声式超声探伤仪中的一种。它主要由同步电路、时基电速值,将延时设为0s;路、超声发射设备、超声换能器、超声接收设备、显(2)调节闸门逻辑为双闸门方式;示装置等部分组成。(3)将探头耦合到与被测材料相同且厚度已知的[1]12工作原理试块上;当被检测的均匀材料中存在缺陷时,将造成材料(4)将测量范围调至试块厚度的两
4、倍以上,这样的不连续性,这种不连续性往往伴随着声阻抗的突才可能在探伤仪的显示范围内找到两次回波。变,而超声波遇到不同声阻抗的物质的交界面上将发(5)调整好阻尼、滤波频带与抑制,适当调整增生反射,根据反射波的大小、有无及其在时基轴上的益,直至找到一次回波与二次回波;位置可以判断出缺陷的大小、有无以及缺陷的深度。(6)移动闸门A,适当调整其宽度,使其套住一在工作过程中,同步电路按一定的频率间隔发射次回波,调节闸门A的高度低于一次回波最高幅值至[2]触发脉冲信号,同时触发扫描电路和发射电路。扫适当位置,闸门A不能与二次回波相交;描电路影响显示装置。而发射电路产生一个
5、高频脉冲(7)移动闸门B,适当调整其宽度,使其套住二信号去激励换能器,其中的压电晶片通过逆压电效应次回波,调节闸门B的高度低于二次回波最高幅值至将电能转化为机械能,并通过机械振动进一步转化为适当位置,闸门B不能与一次回波相交;声能,并耦合到被测试件中,超声波在传播过程中,(8)然后调节声速,使得状态行显示的声程与试遇到缺陷或被测物底面时,会发生反射,反射波被同块实际厚度相同。此时,所得到的声速就是这种探伤一换能器接收,压电晶片通过正向压电效应将声能转条件下的准确声速值;换成电能,电能经过接收装置处理,形成反射脉冲(9)门逻辑为单闸门方式,即设为正或负逻辑,[收
6、稿日期]2008-05-02[作者简介]梁升(1986-),男,江西赣州人,解放军理工大学工程兵工程学院在读硕士,主要研究方向为机械电子工程。40IndustrialMeasurement2008Vol18No5MEASUREMENTEQUIPMENTANDAPPLICATION计量装置及应用此时声程测量的就是一次回波处的声程;与待测试件表面耦合好,适当调整增益,来回缓慢移(10)当状态行的声程测量值与试块的已知厚度动探头,当增益为54dB、探头在待测试件表面某一相同时,所得到的探头延时就是该探头的准确探头位置时,得到此图,此时探伤仪声程测
7、量值为延时。227mm,说明,距探头表面227mm处,待测试件存图1为按上述步骤设定声速与延时时所得的探伤在缺陷。曲线。由于待测试件与试块均为同一类型的钢质材3检测时的注意事项料,声速初始值为5920m/s。已知试块的厚度为31回波的寻找与确定493mm,为了设定声速,我们必须找到二次回波,很多初次接触该探伤仪的人,在调整声速或进行因而将测量范围设置为150mm(设为100mm也可)。检测时找不到回波,这有可能是以下原因造成的:经过上述步骤后,得到该图,此时增益为70dB,阻(1)探头与待测工件接触不好,探头与试件表面尼为400,声速为4687m
8、/s,延时为044s,滤波有空气存
