超声工业检测技术结课论文

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1、超声工业检测技术结课论文超声工业检测技术一、前言无损检测（NDT）是现代丁业领域屮保证产品质量与性能稳定生产丁艺的重要手段，世界各发达国家越來越重视无损检测技术的应用。H木制定的21世纪优先发展的四人技术Z—的设备延寿技术中，把无损检测技术放在十分重要的位置。超声检测（UT）是工业上无损检测的方法之一。超声波进入物体遇到缺陷时，一部分声波会产生反射，发射和接收器可对反射波进行分析，就能异常精确地测出缺陷来.并11能显示内部缺陷的位宜和大小，测定材料厚度等。超声检测的原理是：超声波是频率高于20千赫的机械波。在超声探伤中常用的频率为0.5〜5兆赫。这种机械波在材料中能以

2、一沱的速度和方向传播，遇到芮阻抗不同的异质界而（如缺陷或被测物件的底而等）就会产生反射。这种反射现象可被用来进行超声波探伤，扱常用的是脉冲回波探伤法探伤时，脉冲振荡器发出的电压加在探头上（用压电陶瓷或石英晶片制成的探测元件），探头发出的超声波脉冲通过声耦合介质（如机汕或水等）进入材料并在其中传播，遇到缺陷后，部分反射能量沿原途径返回探头，探头又将其转变为电脉冲，经仪器放人而显示在示波管的荧光屏上。根据缺陷反射波在荧光屏上的位置和幅度（与参考试块中人工缺陷的反射波幅度作比较），即可测定缺陷的位置和大致尺寸。除回波法外，还有用另一探头在工件另一侧接受信号的穿透法。利川超声

3、法检测材料的物理特性时，还经常利用超声波在工件中的声速、衰减和共振等特性。"2人—5-1》兀］武中C——超声波在工件中的传播速度/o共振频率二、几种超声工业检测技术简介典型的超声工检测技术有以下儿种：超声测厚技术、超声流量测量技术、超声波液位测量技术、超声弹性模量测量技术、液体密度与粘度的超声测量技术、超声探伤技术。下而分别对以上几种超声工业检测技术详述。一、超声测厚技术工业上许多结构和部件的厚度在非破坏的情况卜•作精确测量是极为重要的问题。例船舶壳体、各种高温高压容器以及原子能工业中的不锈钢管道等，在使用过程中由于经受腐蚀会使壁厚发生变化，必须定期进行检验以防止发生

4、事故。超声测厚的原理主要是共振法、干涉法、脉冲回波法等几种。使用的声波类型主要是纵波。共振法超声测厚原理是：共振式超芮波测厚仪采用连续波。当工件的厚度为屆声波波氏的1/2或其整倍数时，入射波与反射波同相，在工件内产生驻波，引起共振，这时探头的负载阻抗减小，振荡器的屏流（或集电极电流）增加，以此指示共振，记下两个相邻的共振频率，即可求出工件的厚度：脉冲冋波法超声测厚原理是：主要是测量声波在材料屮的传播时间，然后利用声波在材料中的传播速度计算材料的厚度，其公式是。n图1:脉冲回波法超声测厚原理图脉冲回波法测厚简单可行、成本低，在测量1俪厚度以上的材料是精度很高。脉冲测试法

5、主要应用于具冇晶体结构的金属材料和非金属材料。不适合粗晶材料和符合材料的测量。在材料厚度小于两倍波反时，容易产生混叠，造成测量无法实现，但是脉冲法测量由于具优点还是具有很高的实川价值。丿应对超声测厚技术展开深入研究，探讨超声测厚在武器装备试验中的可行性，挖掘超声测厚技术在武器装备试验中的潜力，能够为更加科学准确地鉴定武器装备试验工作发挥重大作用。二、超声流量测量技术在人们日常生活和工业生产过程自动化小，流量是需要经常测量和控制的参数z—。需要检测的流体媒质的种类不断增多，检测的对象从层流到紊流、从单相流到多相流，工作条件冇各种气液种类、各种温度变化、压强变化等等。人们

6、根据不同测虽对象的物理性质，利用不同的物理原理和规律，设计制造出各种类型的流量测量仪表，应用于生产或生活中的油、气、水等资源的计量和丁艺流程的控制屮，实现了工业生产过程的自动检测和控制。同时，随着科学技术的发展，特别是伴随着二十世纪九十年代以后电子技术的飞速进步，原有的流量测量的手段不断得到改进和加强，新的测量方法和信号处理方式不断出现，使得流量测量无论从测量对象的广泛性、丁作条件的多样性，还是从测量范围和测量精度上來说，都实现了大的跨越，流量仪表在过程控制检测仪表中的重要性不断得到加强。在各种流量测量仪表屮，超声波流量计止凭借其自身的优势成为一种日益受到人们关注，发

7、展势头强劲的技术。超声波流量计由超声波换能器、电了线路及流量显示和累积系统组成。超声波发射换能器将电能转换为超声波能量，并将具发射至被测流体屮，接收器接收到的超声波信号，经电了线路放大，并转换为代表流量的电信号，供给显示和计算仪表进行显示和计算。这样，就实现了流量的检测和显示。根据检测的方式，可分为传播速度差法、多普勒法、波束偏移法、噪声法、相关法及空间滤波法等不同类型的超声波流量计。超声流量测量技术的应川领域主耍包括：化丁和石油化丁生产流程中，流体流量的控制和监督；水力发电站中为了检验动力设备的经济运行而对媒质流量的连续测定；医学上所使用的血流量计