实验报告--超声波.doc

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1、四川大学实验报告书课程名称：实验名称：超声波探伤实验系别：专业：班号：姓名：学号：实验日期：2013年3月10日同组人姓名：教师评定成绩：一、实验名称超声波探伤实验二、实验目的1.了解探伤仪的简单工作原理2.熟悉超声波探伤仪、探头和标准试块的功用3.了解有关超声波探伤的国家标准4.掌握超声波探伤的基本技能三、主要实验仪器CTS-22型超声波探伤仪试块探头直尺机油四、实验原理实验中广泛应用的是A型脉冲反射式超声波探伤仪，仪器屏横坐标表示超声波在工件中的传播时间（或传播距离）纵坐标表示反射回波波高。根据光屏上缺陷波的位置和高度，可以确定缺陷的位置和大小。A型脉冲式超声波探

2、伤仪的工作原理：电路接通后，同步电路产生同步脉冲信号，同时触发发射、扫描电路。发射电路被触发后产生高频脉冲作用于探头，通过探头的逆电压效应将电信号转换为声信号，发射超声波。超声波在遇到异质界面（缺陷或底面）反射回来呗探头吸收。通过探头的正电压效应将信号转换为电信号，并送至放大电路呗放大检波，然后加到荧光屏垂直偏转板上，形成重叠的缺陷波F和底波B。扫描电路被处罚后产生锯齿波，加到荧光屏水平偏转板上，形成一条扫描亮线，将缺陷波F和底波B按时间展开。其工作原理图如下图所示：五、实验内容与步骤一．超生波探伤仪的使用、仪器性能的测定、仪器与直探头综合性能测定实验要求：1.掌握仪

3、器主要性能：水平线性、垂直线性和动态范围的测试方法；2.掌握仪器和直探头主要综合性能：盲区、分辨力、灵敏度余量的测试方法。背景知识:1.仪器的主要性能：A.水平线性仪器荧光屏上时基线水平刻度值与实际声程成正比的程度。B.垂直线性仪器荧光屏上的波高与输入信号幅度成正比的程度。C.动态范围指反射信号从垂直极限衰减到消失所需的衰减量。2.仪器与探头的主要综合性能：A.盲区从探侧面到能发现缺陷的最小距离成为盲区，其内缺陷不能发现。B.分辨力在荧光屏上区分距离不同的相邻两缺陷的能力。C.灵敏度余量指仪器与探头组合后在一定范围内发现微小缺陷的能力。D.声束扩散角扩散角的大小取决于

4、超声波的波长与探头晶片直径的大小。式中D为探头直径为波长实验步骤：1.水平线性的测试A.调节有关旋钮。使时基线清晰明亮，并与水平刻度线重合。B.将探头通过耦合剂置于CSK-IA试块上，如图所示。C.调节有关旋钮，使荧光屏上出现五次底波B1~B5,且使B1、B5前沿分别对准水平刻度2.0和10.0，如图所示。D.观察记录B2、B3、B4与水平刻度值的偏差值a2、a3、a4。表一：测量水平线性误差（五次底波法）（单位：cm）底波次数B1B2B3B4B5水平刻度标定值246810实际读数23.55.37.510偏差ai00.50.70.50E.计算水平线性误差式中：中最大者

5、；B-----荧光屏水平满刻度值。由计算可知=可知该仪器的水平线性不能满足要求的<=2%2.垂直线性的测试A.[抑制]至“0”，衰减器保留30dB衰减余量。B.探头通过耦合剂置于CSK-IA试块上，如图所示，并用压块恒定压力。C.调[增益]使底波达荧光屏满幅100%，但不饱和，作为0dB.D.固定[增益]，调节衰减器，每次衰减2dB,并记下相应回波高度Hi填入表中，直至消失。表2：垂直线性数据记录表衰减量i/dB024681012141618202224262830回波高度实测绝对波高%108.26.55.34.33.42.72.21.91.30.90.60.40.2

6、0.10相对波高%100826553433427221913964210理想相对波高%10079.463.150.139.831.625.120.015.812.610.07.96.35.04.03.2偏差02.61.92.93.22.41.92.03.20.4-1-1.9-2.3-3-3-3.2表中：相对波高%={}E.计算垂直线性误差D=（

7、

8、+

9、

10、）%；式中：ZBY230-84标准规定仪器的垂直线性误差<=8%3.动态范围的测试A.[抑制]至“0”，衰减器保留30dB.B.探头置于图中A处，调[增益]使底波B1达满幅的80%。C.固定[增益]，记录此时的衰减余量

11、N1，调[衰减器]使底波B1将于1mm，记录此时的衰减余量N2。D.计算动态范围=26dBZBY230-84标准规定仪器的动态范围>=26dB.4.盲区的测试A.[抑制]至“0”，其它旋钮位置适当。B.将探头置于图中所示。C.调[增益]、[水平]等旋钮，观察始波后有无独立回波。D.盲区范围的估计：探头置于Ⅰ处有独立回波，盲区小于5mm；探头置于Ⅰ处无独立回波，与Ⅱ处有独立回波，盲区在5~10mm之间；探头置于Ⅱ处无独立回波，盲区大于10mm；一般规定盲区不大于7mm。5.分辨力的测定A.[抑制]至“0”，其它旋钮位置适当。B.探头置于图示位置的Ⅲ处，