超聲波探傷儀實用教案

1、1分類分類(fn li)應(yīng)用應(yīng)用A型顯示是將接收到的超聲信號處理成波形圖像，根據(jù)波形的形狀可以(ky)看出被測物體里面是否有異常和缺陷在那里、有多大等， A型顯示超聲波探傷儀主要用于工業(yè)檢測B型顯示是將并排很多條經(jīng)過輝度處理的探測信息組合成的二維的、反映出被測物體內(nèi)部斷層切面的解剖圖像（醫(yī)院里使用的B超就是用這種原理做出來的）， B型顯示超聲波探傷儀適于觀察內(nèi)部處于靜態(tài)的物體C型顯示也是一種圖象顯示，探傷儀熒光屏的橫坐標(biāo)和縱坐標(biāo)都是靠機械掃描來代表探頭在工件表面的位置。探頭接收信號幅度以光點輝度表示，因而，當(dāng)探頭在工件表面移動時，熒光屏上便顯示出工件內(nèi)部缺陷的平面圖象，但不能顯示缺陷的深度。

2、目前在實際探傷中，廣泛應(yīng)用的是A型脈沖反射式超聲波探傷儀。這種儀器熒光屏橫坐標(biāo)表示超聲波在工作中的傳播時間（或傳播距離），縱坐標(biāo)表示反射回波波高。根據(jù)熒光屏上缺陷波的位置和高度可以判定缺陷的位置和大小。譬如：在一個鋼工件中存在一個缺陷，由于這個缺陷的存在，造成了缺陷和鋼材料之間形成了一個不同介質(zhì)之間的交界面，交界面之間的聲阻抗不同，當(dāng)發(fā)射的超聲波遇到這個界面之后，就會發(fā)生反射，反射回來的能量(nngling)又被探頭接受到，在顯示屏幕中橫坐標(biāo)的一定的位置就會顯示出來一個反射波的波形，橫坐標(biāo)的這個位置就是缺陷在被檢測材料中的深度。 第1頁/共9頁第一頁，共10頁。1A型脈沖(michng)反射式

3、超聲波探傷儀A型脈沖反射式超聲波探傷儀由同步(tngb)電路、發(fā)射電路、接受放大電路、掃描電路（又稱時基電路），顯示電路和電源電路等部分組成。其工作原理如下圖所示。 電路接通以后，同步電路產(chǎn)生脈沖信號，同時觸發(fā)發(fā)射電路、掃描電路。發(fā)射電路被觸發(fā)以后高頻脈沖作用于探頭，通過探頭的逆電壓效應(yīng)將信號轉(zhuǎn)換為聲信號，發(fā)射超聲波。超聲波在傳播過程中遇到異質(zhì)界面（缺陷(quxin)或底面）反射回來被探頭接受。通過探頭的正壓電效應(yīng)將聲信號轉(zhuǎn)換為電信號送至放大電路被放大檢波，然后加到熒光屏垂直偏轉(zhuǎn)板上，形成重疊的缺陷(quxin)波F和底波D。掃描電路被觸發(fā)以后產(chǎn)生鋸齒波，加到熒光屏水平偏轉(zhuǎn)板上，形成一條掃描亮

4、線，將缺陷(quxin)波F和底波D按時間展開。第2頁/共9頁第二頁，共10頁。1適用對象適用對象(duxing)與應(yīng)與應(yīng)用場合用場合 超聲波在介質(zhì)中傳播時有多種波型，檢驗中最常用的為縱波、橫波、表面波和板波。 縱波：可探測金屬鑄錠、坯料、中厚板、大型鍛件和形狀比較簡單的制件中所存在的夾雜物、裂縫、縮管、白點、分層等缺陷； 橫波：可探測管材中的周向和軸向裂縫、劃傷、焊縫中的氣孔、夾渣、裂縫、未焊透等缺陷； 表面波：可探測形狀簡單的制件上的表面缺陷； 板波：可探測薄板(bo bn)中的缺陷。 應(yīng)用行業(yè)： 1電力 2鋼結(jié)構(gòu) 3 機械 4鋼鐵工業(yè) 5鍋爐與壓力容器 6石油 7 化工 8 鐵路 9 航

5、天航空 10 船舶 11管道 12 高校 13 永磁 14陶瓷 15 軍工 16 科研院所第3頁/共9頁第三頁，共10頁。1數(shù)字化超聲波探傷儀數(shù)字化超聲波探傷儀 A型脈沖反射式超聲波探傷儀顯示器顯示的是電脈沖信號，探傷人員要從這些信號中區(qū)分出缺陷波和其他各種類型的波，其難度相當(dāng)大，錯判、漏判現(xiàn)象時常發(fā)生，嚴重地阻礙了UT技術(shù)在更深層次上的應(yīng)用(yngyng)。但隨著電子技術(shù)的發(fā)展，其成果在UT業(yè)中的被廣泛應(yīng)用(yngyng)，一種數(shù)字化超聲探傷儀應(yīng)運而生，他使UT技術(shù)產(chǎn)生了革命性的變革，不僅能對超聲波信號進行實時紀(jì)錄，甚至可以給出缺陷波的性質(zhì)。工作原理：工作原理： 與與A型脈沖式探傷儀不同，數(shù)

6、字化探傷儀在電型脈沖式探傷儀不同，數(shù)字化探傷儀在電路上有重大改變。路上有重大改變。 數(shù)字信號處理是在計算機中用數(shù)字信號處理是在計算機中用程序來實現(xiàn)的。通常，首先要進行的處理是去除程序來實現(xiàn)的。通常，首先要進行的處理是去除信號中的噪聲，其次是將已經(jīng)信號中的噪聲，其次是將已經(jīng)(y jing)去除噪聲的去除噪聲的信號進行超聲檢測所需的處理，包括增益控制、信號進行超聲檢測所需的處理，包括增益控制、衰減補償、求信號包路線等。超聲信號經(jīng)接收部衰減補償、求信號包路線等。超聲信號經(jīng)接收部分放大后，由模數(shù)轉(zhuǎn)換器變?yōu)閿?shù)字信號傳給電腦，分放大后，由模數(shù)轉(zhuǎn)換器變?yōu)閿?shù)字信號傳給電腦，換能器的位置可受電腦控制或由人工操作

7、，由轉(zhuǎn)換能器的位置可受電腦控制或由人工操作，由轉(zhuǎn)換器將位置變?yōu)閿?shù)字傳給電腦。電腦再把隨時間換器將位置變?yōu)閿?shù)字傳給電腦。電腦再把隨時間和位置變化的超聲波形進行適當(dāng)處理，得出進一和位置變化的超聲波形進行適當(dāng)處理，得出進一步控制探傷系統(tǒng)的結(jié)論，進而設(shè)置有關(guān)參數(shù)或?qū)⒉娇刂铺絺到y(tǒng)的結(jié)論，進而設(shè)置有關(guān)參數(shù)或?qū)⑻幚斫Y(jié)果波形、圖形等在屏幕上顯示、打印出來處理結(jié)果波形、圖形等在屏幕上顯示、打印出來或給出光、聲識別及報警信號?；蚪o出光、聲識別及報警信號。第4頁/共9頁第四頁，共10頁。1數(shù)字化超聲波探傷儀數(shù)字化超聲波探傷儀 優(yōu)點：優(yōu)點：(1)檢測速度快檢測速度快 數(shù)字化超聲探傷儀一般都可自動檢測、計算、記錄，數(shù)

8、字化超聲探傷儀一般都可自動檢測、計算、記錄，有些還能自動進行深度補償和自動設(shè)置靈敏度，因此檢測速度快、有些還能自動進行深度補償和自動設(shè)置靈敏度，因此檢測速度快、效率高。效率高。 (2)檢測精度高檢測精度高 數(shù)字化超聲探傷儀對模擬信號進行高速數(shù)據(jù)采集、數(shù)字化超聲探傷儀對模擬信號進行高速數(shù)據(jù)采集、量化、計算和判別，其檢測精度可高于傳統(tǒng)儀器檢測結(jié)果。量化、計算和判別，其檢測精度可高于傳統(tǒng)儀器檢測結(jié)果。 (3)記錄和檔案檢測記錄和檔案檢測 數(shù)字化超聲探傷儀可以提供檢測記錄直至缺陷數(shù)字化超聲探傷儀可以提供檢測記錄直至缺陷圖像。圖像。 (4)可靠性高，穩(wěn)定性好可靠性高，穩(wěn)定性好 數(shù)字化超聲探傷儀可全面數(shù)字

9、化超聲探傷儀可全面(qunmin)、客觀地采集和存儲數(shù)據(jù)，并對采集到的數(shù)據(jù)進行實時處理或后處客觀地采集和存儲數(shù)據(jù)，并對采集到的數(shù)據(jù)進行實時處理或后處理，對信號進行時域、頻域或圖像分析，還可通過模式識別對工理，對信號進行時域、頻域或圖像分析，還可通過模式識別對工件質(zhì)量進行分級，減少了人為因素的影響，提高了檢索的可靠性件質(zhì)量進行分級，減少了人為因素的影響，提高了檢索的可靠性和穩(wěn)定性。和穩(wěn)定性。 主要技術(shù)問題：主要技術(shù)問題：(1)模數(shù)轉(zhuǎn)換器模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC) ADC是探傷儀的超聲是探傷儀的超聲信號輸入電腦的必由之路，把連續(xù)變化的信號輸入電腦的必由之路，把連續(xù)變化的模擬信號變?yōu)閿?shù)值信號。模擬信號變?yōu)?/p>

10、數(shù)值信號。(2)結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu) 目前，有全數(shù)方式和模擬數(shù)字混合目前，有全數(shù)方式和模擬數(shù)字混合 2種。種。(3)軟件軟件 數(shù)字化超聲探傷儀在軟件方面是多數(shù)字化超聲探傷儀在軟件方面是多種多樣的，探傷儀的成敗在很大程度種多樣的，探傷儀的成敗在很大程度(chngd)上取決于軟件的支持程度上取決于軟件的支持程度(chngd)。第5頁/共9頁第五頁，共10頁。1使用注意事項：使用注意事項： 超聲波探傷儀是一種需求的精密檢測儀器，在運用時有必要做好各個方超聲波探傷儀是一種需求的精密檢測儀器，在運用時有必要做好各個方面的作業(yè)。在操作前對超聲波探傷儀需要精密的對一些參數(shù)進行校正。由于面的作業(yè)。在操作前對超聲波探傷儀需

11、要精密的對一些參數(shù)進行校正。由于超聲波探傷儀可以應(yīng)用在鋼結(jié)構(gòu)、鐵路交通、金屬加工業(yè)、機械制造等的工超聲波探傷儀可以應(yīng)用在鋼結(jié)構(gòu)、鐵路交通、金屬加工業(yè)、機械制造等的工件內(nèi)部的好壞勘探，若是勘探的成果差錯過大，那么有可能對操作人員的人件內(nèi)部的好壞勘探，若是勘探的成果差錯過大，那么有可能對操作人員的人身財產(chǎn)等安全帶來嚴峻的損傷。因而為了保證超聲波探傷儀所丈量的精確度，身財產(chǎn)等安全帶來嚴峻的損傷。因而為了保證超聲波探傷儀所丈量的精確度，在運用前對超聲波探傷儀的調(diào)理是非常重要的。在運用前對超聲波探傷儀的調(diào)理是非常重要的。1、在使用超聲波探傷儀之前應(yīng)檢查儀器面板上的各個旋鈕是否運作靈活，、在使用超聲波探傷

12、儀之前應(yīng)檢查儀器面板上的各個旋鈕是否運作靈活，技術(shù)參數(shù)是否符合標(biāo)準(zhǔn)。技術(shù)參數(shù)是否符合標(biāo)準(zhǔn)。2、探傷前應(yīng)根據(jù)被檢工件的形狀，缺陷的特點，材料的性質(zhì)及探傷要求擬、探傷前應(yīng)根據(jù)被檢工件的形狀，缺陷的特點，材料的性質(zhì)及探傷要求擬定探傷方案。定探傷方案。3、根據(jù)確定的探傷方法，正確選用探傷儀的探頭、根據(jù)確定的探傷方法，正確選用探傷儀的探頭(tn tu)、靈敏度試塊。、靈敏度試塊。4、使用超聲波探傷儀的被探工件表面不允許有銹蝕、斑點、氧化層、油漆、使用超聲波探傷儀的被探工件表面不允許有銹蝕、斑點、氧化層、油漆和焊接飛濺物等污物存在，表面光潔度通常要求在和焊接飛濺物等污物存在，表面光潔度通常要求在6以上。以

13、上。5、應(yīng)該選擇良好的聲隅合劑，保證探頭、應(yīng)該選擇良好的聲隅合劑，保證探頭(tn tu)與工件的接觸，使超聲能與工件的接觸，使超聲能量順利通過。量順利通過。6、探傷之前，為方便缺陷的檢出定位，必須進行掃描范圍靈敏度的校準(zhǔn)。、探傷之前，為方便缺陷的檢出定位，必須進行掃描范圍靈敏度的校準(zhǔn)。7、接通電源，電壓指示器的指針應(yīng)指示在紅區(qū)中段，若指針在黑區(qū)，表示、接通電源，電壓指示器的指針應(yīng)指示在紅區(qū)中段，若指針在黑區(qū)，表示電壓過低，應(yīng)予檢查。電壓過低，應(yīng)予檢查。第6頁/共9頁第六頁，共10頁。1 隨著電子技術(shù)和軟件的進一步發(fā)展，數(shù)字化超聲探傷儀有著廣闊的發(fā)展前景。相信在不久的將來，以圖像顯示為主的探傷儀將會在工業(yè)檢驗中得到廣泛應(yīng)用。 目前，某些數(shù)字化超聲探傷儀已具有簡單的手動及掃描功能，能示意性地顯示被檢工件的斷面圖像。隨著技術(shù)的進步，我們可在便攜式儀器上實現(xiàn)相控陣的B掃描和C掃描成像，使探傷結(jié)果像醫(yī)用B超一樣直觀可見。 缺陷定性歷來是超聲檢測的一個疑難問題，現(xiàn)代人工智能學(xué)科的發(fā)展為實現(xiàn)儀器自動缺陷定性提供了可能，運用模式識別技術(shù)和專家系統(tǒng)，把大量(dling)已知缺陷的各種特征量輸入樣本庫，使儀器接受人的經(jīng)驗，并經(jīng)過學(xué)習(xí)后而具備自動缺陷定性的能力。發(fā)展前景發(fā)展前景第7頁/共9頁第七頁，共10頁。Thanks！第8頁/共9頁第八頁，共10頁。謝謝您