超聲檢測是實(shí)用的檢測方法之一,本文從超聲波方法分類、檢測原理以及檢測設(shè)備等角度講解。
——超聲波方法分類——
1)按檢測方法原理:分為脈沖反射法、衍射時差法、穿透法和共振法;
2)按波型:分為縱波、橫波、表面波、板波和爬波;
3)按顯示方法:A顯示和超聲成像顯示;
4)按耦合方式:分為直接接觸法、液浸法和電磁耦合法;
5)按探頭個數(shù):分為單探頭法、雙探頭法和多探頭法;
6)按人工干預(yù)程度:手工檢測和自動檢測。
——檢測方法原理——
按檢測方法原理可以分為:
1)脈沖反射法(缺陷回波法、底波高度法、多次底波法);
2)衍射時差法;
3)穿透法;
4)共振法。
常規(guī)檢測應(yīng)用最多的是脈沖反射法中的缺陷回波法;衍射時差法(TOFD)是目前大力推廣的一種對缺陷檢測有較高撿出率的可連續(xù)記錄的超聲檢測技術(shù);穿透法較少應(yīng)用;共振法只在老式測厚儀中用過,目前不再采用。
【脈沖反射法】
探頭發(fā)射脈沖波檢測工件,接收缺陷回波或工件底波變化進(jìn)行檢測的方法。
1、缺陷回波法
利用缺陷反射波的幅度和位置來評價(jià)缺陷(定位、定量),操作簡便,靈敏度高。
2、底波高度法
依據(jù)底波高度變化來判斷工件中缺陷大小的方法。
采用的方法有:F/BF法、F/BG法、BG/BF法。
特點(diǎn)是:不存在盲區(qū),同樣投影大小的缺陷可以得到同樣的指示。
a)要求檢測面與底面平行;
b)不能對缺陷準(zhǔn)確定量;
c)檢測靈敏度低;
d)對于傾斜的缺陷,小而密集的缺陷、吸收的缺陷用BG/BF(鍛件、鋼板缺陷的評定采用的方法)。
3、多次底波法
依據(jù)多次底波變化的情況來判斷工件中有無缺陷的方法。
當(dāng)透入試件的超聲波能量較大,而試件厚度較小時,超聲波可在探測面與底面之間往復(fù)傳播多次,示波屏上出現(xiàn)多次底波B1、B2、B3…。如果試件存在缺陷,則由于缺陷的反射以及散射而增加了聲能的損耗,底面回波次數(shù)減少,同時也打亂了各次底面回波高度依次衰減的規(guī)律??捎糜诓馁|(zhì)晶粒度和石墨化程度的評定。
【衍射時差法(TOFD)】
1、檢測原理
一種依靠從待檢工件內(nèi)部缺陷上、下“端點(diǎn)”處得到的衍射波在掃描線上的時差來檢測缺陷尺寸的方法。通常使用縱波斜探頭,采用一發(fā)一收的模式。
a)無缺陷:發(fā)射超聲波→接收(直通波→底面反射波→變形波等)。
b)有缺陷:發(fā)射超聲波→接收(直通波→上端點(diǎn)衍射波→下端點(diǎn)衍射波→底面反射波→變形波等)。
TOFD顯示:A掃描信號+TOFD圖象
2、檢測設(shè)備
1)儀器:單通道(≤50mm)或多通道、具有數(shù)據(jù)連續(xù)自動采集、記錄、顯示和分析功能。
2)探頭:采用小晶片、大擴(kuò)散角(3-20mm,45~700);高頻率(1~15MHz);寬頻帶、窄脈沖。
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