第5章 超聲檢測(cè)方法分類(lèi)及特點(diǎn)

1、1Xi an Polytechnic University主講教師：王秋萍主講教師：王秋萍第第5 5章章 超聲檢測(cè)方法分類(lèi)及特點(diǎn)超聲檢測(cè)方法分類(lèi)及特點(diǎn)25.1 5.1 按原理分類(lèi)按原理分類(lèi)5.2 5.2 按缺陷顯示類(lèi)型分類(lèi)按缺陷顯示類(lèi)型分類(lèi)5.3 5.3 按波型分類(lèi)按波型分類(lèi)5.4 5.4 按探頭數(shù)目分類(lèi)按探頭數(shù)目分類(lèi)5.5 5.5 按探頭接觸方式分類(lèi)按探頭接觸方式分類(lèi)Xi an Polytechnic University主要內(nèi)容主要內(nèi)容3u 脈沖反射法脈沖反射法u 穿透法穿透法u 共振法共振法u 衍射時(shí)差法衍射時(shí)差法Xi an Polytechnic University5.1 5.1 按

2、原理分類(lèi)按原理分類(lèi)4一一. .脈沖反射法脈沖反射法 1. 1. 缺陷回波法缺陷回波法 根據(jù)示波屏上顯示的缺陷波進(jìn)行判斷的方法叫作缺陷回波根據(jù)示波屏上顯示的缺陷波進(jìn)行判斷的方法叫作缺陷回波法。該方法以回波傳播的時(shí)間對(duì)缺陷進(jìn)行定位，以回波幅度對(duì)法。該方法以回波傳播的時(shí)間對(duì)缺陷進(jìn)行定位，以回波幅度對(duì)缺陷進(jìn)行定量，是脈沖反射法的基本方法缺陷進(jìn)行定量，是脈沖反射法的基本方法Xi an Polytechnic University52.2.底波高度法底波高度法 當(dāng)工件的材質(zhì)和厚度不變時(shí)，底面回波高度應(yīng)是基本不變的。當(dāng)工件的材質(zhì)和厚度不變時(shí)，底面回波高度應(yīng)是基本不變的。如果工件內(nèi)存在缺陷，底面回波高度下降甚

3、至消失。這種依據(jù)底如果工件內(nèi)存在缺陷，底面回波高度下降甚至消失。這種依據(jù)底面回波的高度變化判斷工件缺陷情況的檢測(cè)方法，稱(chēng)為底波高度面回波的高度變化判斷工件缺陷情況的檢測(cè)方法，稱(chēng)為底波高度法。法。該方法適合于檢測(cè)垂直于表面的裂紋缺陷。該方法適合于檢測(cè)垂直于表面的裂紋缺陷。 Xi an Polytechnic University63.3.多次底波法多次底波法 當(dāng)透入工件的超聲能量較大，而工件厚度較小時(shí)，超聲可在當(dāng)透入工件的超聲能量較大，而工件厚度較小時(shí)，超聲可在檢測(cè)面與底面之間往復(fù)傳播多次，示波屏上出現(xiàn)多次底波檢測(cè)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、 。如果工件存在缺

4、陷，則由于缺陷的反射以及散射而增加。如果工件存在缺陷，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(shí)也打亂了各次底面回波了聲能的損耗，底面回波次數(shù)減少，同時(shí)也打亂了各次底面回波高度依次有規(guī)律的降低。多用于薄板檢測(cè)。高度依次有規(guī)律的降低。多用于薄板檢測(cè)。Xi an Polytechnic University7二二. .穿透法穿透法 穿透法是依據(jù)脈沖波或連續(xù)波穿透工件之后的能量變化來(lái)穿透法是依據(jù)脈沖波或連續(xù)波穿透工件之后的能量變化來(lái)檢測(cè)工件缺陷的方法。采用兩個(gè)探頭，一個(gè)用做發(fā)射，一個(gè)用檢測(cè)工件缺陷的方法。采用兩個(gè)探頭，一個(gè)用做發(fā)射，一個(gè)用做接收，分別放置在試件相對(duì)的兩個(gè)端面進(jìn)

5、行檢測(cè)。做接收，分別放置在試件相對(duì)的兩個(gè)端面進(jìn)行檢測(cè)。Xi an Polytechnic University8 超聲波（連續(xù)波）垂直入射到平板工件超聲波（連續(xù)波）垂直入射到平板工件底面，產(chǎn)生全反射。當(dāng)工件的厚度為超聲波底面，產(chǎn)生全反射。當(dāng)工件的厚度為超聲波半波長(zhǎng)的整數(shù)倍時(shí)，入射波與反射波同相位半波長(zhǎng)的整數(shù)倍時(shí)，入射波與反射波同相位其振幅疊加，從而在工件中產(chǎn)生共振而形成其振幅疊加，從而在工件中產(chǎn)生共振而形成駐波。常用于共檢測(cè)測(cè)厚。駐波。常用于共檢測(cè)測(cè)厚。三三. .共振法共振法 工件中超聲波共振現(xiàn)象工件中超聲波共振現(xiàn)象mmffcd12mfcmmd22dcfdcnfdncfdncfnnn22122

6、1Xi an Polytechnic University9Xi an Polytechnic University5.5.2 2 按缺陷顯示類(lèi)型分類(lèi)按缺陷顯示類(lèi)型分類(lèi)u A型顯示型顯示u B型顯示型顯示u C型顯示型顯示10u 縱波法縱波法u 橫波法橫波法u 表面波法表面波法u 板波法板波法5.5.3 3 按波型分類(lèi)按波型分類(lèi)Xi an Polytechnic University11一一. .縱波法縱波法 使用縱波直探頭進(jìn)行檢測(cè)的方法，稱(chēng)為縱波直探頭法。使用縱波直探頭進(jìn)行檢測(cè)的方法，稱(chēng)為縱波直探頭法。 波束垂直入射至工件檢測(cè)面，以不變的波型和方向透入工件，波束垂直入射至工件檢測(cè)面，以不變的

7、波型和方向透入工件，所以又稱(chēng)垂直入射法，簡(jiǎn)稱(chēng)垂直法所以又稱(chēng)垂直入射法，簡(jiǎn)稱(chēng)垂直法Xi an Polytechnic University12二二. .橫波法橫波法 將縱波通過(guò)楔塊、水等介質(zhì)傾斜入射至試件探測(cè)面，利用波型轉(zhuǎn)換將縱波通過(guò)楔塊、水等介質(zhì)傾斜入射至試件探測(cè)面，利用波型轉(zhuǎn)換得到橫波進(jìn)行檢測(cè)的方法，稱(chēng)為橫波法。得到橫波進(jìn)行檢測(cè)的方法，稱(chēng)為橫波法。Xi an Polytechnic University13三三. .表面波法表面波法 使用表面波進(jìn)行檢測(cè)的方法，稱(chēng)為表面波法。在探傷中，表面波沿使用表面波進(jìn)行檢測(cè)的方法，稱(chēng)為表面波法。在探傷中，表面波沿著工件表面?zhèn)鞑サ倪^(guò)程中，遇到裂紋、表面劃痕或

8、棱角等均會(huì)發(fā)生反著工件表面?zhèn)鞑サ倪^(guò)程中，遇到裂紋、表面劃痕或棱角等均會(huì)發(fā)生反射。在反射的同時(shí)，部分表面波仍繼續(xù)向前傳播。射。在反射的同時(shí)，部分表面波仍繼續(xù)向前傳播。Xi an Polytechnic University14四四. . 板波法板波法 蘭姆波探傷是使蘭姆波沿著薄板蘭姆波探傷是使蘭姆波沿著薄板(或薄壁管或薄壁管)兩表面及中間傳播來(lái)進(jìn)兩表面及中間傳播來(lái)進(jìn)行探傷的方法。當(dāng)工件中有缺陷時(shí)，在缺陷處產(chǎn)生反射，熒光屏上出行探傷的方法。當(dāng)工件中有缺陷時(shí)，在缺陷處產(chǎn)生反射，熒光屏上出現(xiàn)缺陷波，當(dāng)蘭姆波遇到端面時(shí)，亦會(huì)產(chǎn)生端面反射波，現(xiàn)缺陷波，當(dāng)蘭姆波遇到端面時(shí)，亦會(huì)產(chǎn)生端面反射波， Xi an

9、Polytechnic University155.4 5.4 按探頭數(shù)目分類(lèi)按探頭數(shù)目分類(lèi)u 單探頭法單探頭法u 雙探頭法雙探頭法u 多探頭法多探頭法Xi an Polytechnic University16一一. .單探頭法單探頭法使用一個(gè)探頭兼作發(fā)射和接收超聲波的檢測(cè)方法稱(chēng)為單探頭法。使用一個(gè)探頭兼作發(fā)射和接收超聲波的檢測(cè)方法稱(chēng)為單探頭法。二二. .雙探頭法雙探頭法 使用兩個(gè)探頭（一個(gè)發(fā)射，一個(gè)接收）進(jìn)行檢測(cè)的方法稱(chēng)為雙探頭使用兩個(gè)探頭（一個(gè)發(fā)射，一個(gè)接收）進(jìn)行檢測(cè)的方法稱(chēng)為雙探頭法。主要用于單探頭法難以檢出的缺陷檢測(cè)。法。主要用于單探頭法難以檢出的缺陷檢測(cè)。Xi an Polytec

10、hnic University17雙探頭法排列方式：雙探頭法排列方式：Xi an Polytechnic University18三三. .多探頭法多探頭法 使用兩個(gè)以上的探頭組合在一起進(jìn)行檢測(cè)的方法稱(chēng)為多探頭法。多使用兩個(gè)以上的探頭組合在一起進(jìn)行檢測(cè)的方法稱(chēng)為多探頭法。多探頭法的應(yīng)用，主要是通過(guò)增加聲束來(lái)提高檢測(cè)速度或發(fā)現(xiàn)各種取向探頭法的應(yīng)用，主要是通過(guò)增加聲束來(lái)提高檢測(cè)速度或發(fā)現(xiàn)各種取向的缺陷。通常與多通道儀器和自動(dòng)掃查裝置配合的缺陷。通常與多通道儀器和自動(dòng)掃查裝置配合Xi an Polytechnic University195.5 5.5 按探頭接觸方式分類(lèi)按探頭接觸方式分類(lèi)u 接觸法接觸法u 液浸法液浸法u 電磁耦合法電磁耦合法Xi an Polytechnic University20 接觸法：探頭與工件檢測(cè)之間，涂有很薄的耦合劑層，因此可以看接觸法：探頭與工件檢測(cè)之間，涂有很薄的耦合劑層，因此可以看作兩者是直接接觸的，這種檢測(cè)方法稱(chēng)為直接接觸法，或簡(jiǎn)稱(chēng)接觸法。作兩者是直接接觸的，這種檢測(cè)方法稱(chēng)為直接接觸法，或簡(jiǎn)稱(chēng)接觸法。一一. .接觸法接觸法Xi an Polytechnic University21 液浸法：將探頭和工件浸于液體中以液體作耦合劑進(jìn)行檢測(cè)的方法，液浸法：將探頭和工件浸于液體中以液體作耦合劑進(jìn)行檢測(cè)的方法，稱(chēng)為液浸法。耦合劑可以是水