超声波探伤基础

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1、笫二章超声波发射声场第四节：AVG（DGS）曲线—、概念表示回波声程、幅度（dB）和缺陷之间关系的曲线称为AVG曲线。可川于锻件检测时缺陷的面积当量计算。声程以直探头的近场区为单位，用A表示缺陷以探头的玄径为单位，用G表示幅值以初始波高为单位，用V表示―缺陷回波幅值Vf—大平底回波幅值Vb二、AVG曲线的类型（1）通用AVG按以上计算公式算得一组数据做岀的曲线图称为通用AVG曲线。（2）实用AVG实用AVG曲线是在通用AVG曲线的基础上经坐标转换后得到的。实用AVG曲线的坐标均以十进制。三、AVG］II

2、线的应用：判断缺陷孔的大小第五节：DAC曲线距离-波幅曲线及校准一、概念：描述同

3、一反射体在不同声程时，其反射回波幅值关系的曲线称为距离-波幅曲线。二、距离-波幅（分贝）曲线的绘制1.测探头入射点、K值。调扫描速度（通常调深度1：1）；2.衰减器值定52dB（设定），在CSK-11IA试块上调［增益］使10mm深的©1X6孔的最高回波达基准的60%,依次测20、30…，填入下表,并依次数据画出曲线三、距离-波幅（面板）Illi线的绘制1•测探头入射点、K值。调扫描速度（通常调深度1：1）；2.在CSK-IIIA试块上调［增益］找到10mm深的4>1X6孔的最高冋波达基准的100%,在面板上标记①，记下dB值（例如选定30dB）。3.固定［增益］［衰减器］,分别测得

4、20、30、40…90处的*1X6孔的最高回波并标注出相应的②③…,连接各点便成面板曲线。该曲线为4）1X6缺陷。4.［衰减器］值调到30-9=21dB,为评定线即4）1X6-95.［衰减器］值调到30-3=27dB,为定量线即4）1X6-32.［衰减器］值调到30+5二35dB,为判废线即4）1X6+5以、距离-波幅曲线的校准1.扫描量程的复核如果距离一一波幅Illi线上任意一点在扫描线上的偏移超过扫描读数的10%,则扫描量程应予以修正，并在检测记录中加以标明。1.距离一一波幅Illi线的复核复核时，校核应不少于3点。如曲线上任何一点幅度下降2dB,则应对上一•次以来所冇的检测结果

5、进行复检；如幅度上升2dB,则应对所有的记录信号进行重新评定。第三章超声波探头3.2探头—、压电效应与压电材料某些单晶体和多晶体陶瓷材料在应力（压缩力和拉伸力）作用卜•产生异种电荷向正反两面集中而在品体内产生电场，这种效应称为止压电效应。和反，当这些单品体和多晶体陶瓷材料处于交变电场屮时，产生压缩或拉伸的应力和应变，这种效应称为负压电效应，如图所示。负压电效应产生超声波，正压电效应接收超声波并转换成电信号。常用的压电单晶有石英乂称二氧化硅（S102）、硫酸锂（LiS04II20）、碘酸锂LiI03）、饥酸锂（LiNb03）等，除石英外，其余儿种人工培养的单晶制造工艺复杂、成本髙。常用

6、的压电陶瓷冇钛酸顿（BaTiO3）.钳钛酸铅（PZT）、钛酸铅（PbTiO3）、偏锐酸铅（PbNb204）等。二、探头的编号方法2$PmZIIIII频率材料直径直探吳SQ6x6K31111频率材料矩形K=3鬆头交Sh洛純探头；S丄水浪探头;：PG唆驕篠头，变角廳头.三、探头的基本结构压电超声探头的种类繁多，用途各界，但它们的基本结构有共同Z处，如图所示。它们一般均市晶片、阻尼块、保护膜（对斜探头来说是冇机玻璃透声楔）组成。此外，还必须彳j与仪器相连接的高频电缆插件、支架、外壳等。四、直探头（一）直探头的保护膜1.压电陶瓷晶片通常均由保护膜來保护晶片不与工件直接接触以免磨损。常用保护膜

7、冇硕性和软性两类。氧化铝（刚玉）、陶瓷片及某些金属都属于硕性保护膜，它们适用于工件表面光洁度较高、口平整的情况。用于粗糙表面时声能损耗达20〜30dB。1.软性保护膜有聚胺酯软性塑料等，用于表面光洁度不高或有一定曲率的表面时，可改善声耦合，提髙声能传递效率，忖探伤结果的巫复性较好，磨损后易于更换，它对声能的损耗达6〜7dB。2.保护膜材料应耐磨、衰减小、厚度适当。为有利于阻抗匹配，其声阻抗Zm应满足一定要求。3.试验表明：所有固体保护膜对发射声波都会产生一定的畸变，使分辨率变差、灵敏度降低，其中硬保护膜比软保护膜更为严重。因此，应根据实际使用需要选用探头及其保护膜。与陶瓷晶片和比，石

8、英晶片不易磨损，故所有石英晶片探头都不加保护膜。（二）直探头的吸收块为捉高晶片发射效率，其厚度均应保证晶片在共振状态下工作，但共振周期过长或晶片背而的振动干扰都会导致脉冲变宽、盲区增大。为此，在晶片背而充填吸收这类噪声能量的阻尼材料，使干扰声能迅速耗散，降低探头本身的杂乱的信号。冃前,常用的阻尼材料为环氧树脂和钩粉。五、斜探头（一）结构与类型（二）透声楔斜探头都习惯于用有机玻璃作斜楔，以形成一个所需的声波入射角，并达到波型转换的目的。一发一收型分割式双直探