超声波技术原理ppt课件.ppt

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1、质量方针：关注顾客需求，恪守服务承诺保证技术领先，力创企业品牌质量目标：合同履约率100%，顾客满意率100%，产品交付合格率97%以上超声波的基本物理量振动物体沿着直线或曲线在某一平衡位置附近做往复周期性的运动称为机械振动。振动是往复周期性的运动。振动的快慢常用振动周期和振动频率两个物理量来描述。周期T:振动物体完成一次全振动所需要的时间，常用单位为秒(s)。频率f:振动物体在单位时间内完成全振动的次数，常用单位为赫兹(Hz)二者互为倒数，既：T=1/f如某人说话的频率f为1000Hz，表示其声带振动为1

2、000次/秒，声带振动周期T=1/f=0.001秒谐振动最简单最基本的直线振动称为谐振动。任何复杂的振动都可视为多个谐振动的合成。谐振动是一种理想条件下的振动，也就是无阻尼振动。阻尼振动由于克服阻力做功，振动物体的能量不断减少，同时，由于在振动传播过程中，伴随着能量的传播也使振动物体的能量不断减少，这种振动称为阻尼运动。受迫振动物体受到周期性变化的外力作用时产生的振动。超声波的基本物理量振动的传播过程，称为波动。波动分为机械波和电磁波两大类。机械波是机械振动在弹性介质中的传播过程，如水波，声波，超声波等。电

3、磁波是交变电磁场在空间的传播，如无线电波，红外线，可见光，紫外线以及射线等。产生机械波必须具备两个条件(1)要有做机械振动的波源(2)要有能传播机械振动的弹性介质波动的三个参数波长λ：同一波线上相邻两振动相位相同的质点间的距离；常用单位为mm频率f：单位时间内，超声波在介质中任一给定点所通过完整波的个数，单位为赫兹(Hz)声速C：波在单位时间内所传播的距离它们之间的关系用公式表示：C=λf或λ=C/f声波、次声波、超声波都是在弹性介质中传播的机械波，在同一介质中的传播速度相同，区别主要在于频率不同。我们能够

4、听到声音是因为声波传到了我们的耳内，声波的频率在20Hz～10000Hz，频率低于或超过上述范围时人们无法听到声音，频率低于20Hz的声波称为次声波，频率超过20000Hz的声波称为超声波。声波：20-20000Hz，人耳可听到的声波范围；次声波：低于20Hz；超声波：高于20000Hz。工业探伤上常用的超声波范围是：0.5～10MHz;其中钢等金属探伤最常用的频率是：1～5MHz；超声波的特点超声波的特点超声波波长很短，这决定了超声波具有一些重要特性，使其能广泛应用于无损检测。1、方向性好超声波具有像光波

5、一样定向束射的特性。2、能量高超声检测的工作频率远高于声波的频率，超声波的能量远大于声波的能量。3、遇有界面时，将产生反射、折射和波型的转换。利用超声波在介质中传播时这些物理现象，经过巧妙的设计，使超声检测工作的灵活性、精确度得以大幅度提高。4、穿透能力强对于大多数介质而言，它具有较强的穿透能力。例如在一些金属材料中，其穿透能力可达数米。5、对人体无害。超声波的分类超声波的波型指的是介质质点的振动方向与波的传播方向的关系。按波型可分为纵波、横波、表面波和板波等。1、纵波(L)：介质中质点的振动方向与波的传

6、播方向相同的波叫纵波，用L表示。介质质点在交变拉压应力的作用下，质点之间产生相应的伸缩变形，从而形成了纵波。纵波传播时，介质的质点疏密相间，所以纵波有时又称为压缩波或疏密波。声音在空气中的传播是纵波。固体介质可以承受拉压应力的作用，因此可以传播纵波，液体和气体虽不能承受拉应力，但在压应力作用下产生容积的变化，因此液体和气体介质也可以传播纵波。2、横波S(T)。介质中质点的振动方向垂直于波的传播方向的波叫横波，用S或T表示。横波的形成是由于介质质点受到交变切应力作用时，产生了切变形变，所以横波又叫做切变波。液

7、体和气体介质不能承受切应力，只有固体介质能够承受切应力，因而横波只能在固体介质中传播，不能在液体和气体介质中传播。3、表面波R（瑞利波）。当超声波在固体介质中传播时，对于有限介质而言，有一种沿介质表面传播的波即表面波。表面波传播时在介质表面的质点作椭圆运动。椭圆的长轴垂直于波的传播方向，短轴平行于波的传播方向，介质质点的椭圆振动可视为纵波与横波的合成。瑞利首先对这种波给予了理论上的说明，因此表面波又称为瑞利波（Rayleighwave），常用R表示。一般认为采用表面波探伤只能发现工件的表面缺陷。4、板波。在

8、板厚与波长相当的薄板中传播的波称为板波。(1)SH波是水平偏振的横波在薄板中传播的波。(2)兰姆波：对称型（S波）兰姆波的特点是薄板中心质点作纵向振动，上下表面质点作椭圆运动、振动相位相反并对称于中心。非对称型（A型）兰姆波特点是薄板中心质点做横向振动。上下表面质点作椭圆运动、振动相位相同，不对称。按波的形状分类波阵面：某一时刻介质中所有振动相位相同的质点所连成的面称波阵面。波前：某一时刻，波动所到达的空间各点所