超聲波探傷和超聲速測量

超聲波探傷和超聲速度測量實驗指導(dǎo)材料實驗前明確實驗?zāi)康?、原理、及儀器面板，如有不明，可繼續(xù)閱讀教材搞清楚。為使探傷結(jié)論可靠，需先對儀器的水平（時間）線性和垂直（聲壓）線性進行測試，并作出評價。本實驗要求對B試塊作缺陷定位測試；對A試塊作缺陷定位、定量測試（用底波比較法）；*對D試塊作缺陷定位測試，并用當(dāng)量法對側(cè)向打入的孔作打入深度測試（選做）。示波屏上的數(shù)據(jù)，水平讀數(shù)用時冋表示、垂直讀數(shù)用聲壓P表示（相對值）數(shù)據(jù)結(jié)果需用立體圖按比例作圖，在圖上打“?”表示缺陷位置，在其旁邊標(biāo)1、2、3等數(shù)字表示缺陷編號。已知鋼中聲速，測試有機玻璃等的縱波聲速。注意愛護探頭，防止試塊翻落到地上砸傷腳和損壞試塊。提示：超聲頻率：f=5MHz鋼中聲速：CL=5900m/s超聲波探傷和超聲速測量一、 實驗?zāi)康淖寣W(xué)生了解探傷的物理機制，實踐探測兩個工件的傷痕及測定未知工件的聲速等。二、 教學(xué)難、重點及處理方法儀器水平（時間）線性和垂直（聲壓）線性的檢查是個難點。一定要根據(jù)儀器框圖，弄清示波管光點水平偏轉(zhuǎn)和垂直偏轉(zhuǎn)的過程，并要把水平偏轉(zhuǎn)跟時間、聲程的關(guān)系，垂直偏轉(zhuǎn)跟聲壓的關(guān)系弄清楚，以便理解二項線性檢測儀器是否能用、如何進行探傷的定位定量等。探得數(shù)據(jù)的表達與工件上坐標(biāo)的選用要一致。定量時注意Y偏轉(zhuǎn)一定能飽和。畫立體圖時一定要有透視感，這也是中學(xué)教學(xué)畫圖的基本能力所要求的。三、實驗內(nèi)容與步驟（一）檢查儀器是否可用水平線性（時間線性、聲程線性）檢查。水平線性是否良好，關(guān)系到探傷定位是否正確。操作：把直探頭擱一平底試塊上，將探傷儀的聲程選擇置適當(dāng)檔位，調(diào)節(jié)微調(diào)旋鈕，使在示波屏上能看到“0次、1次、2次……n次底波”記下它們的時間坐標(biāo)。n次底波所花的時間一定是1次底波所花時間的n倍。比較這些底波時間，若基本如此，則儀器聲程線性良好。垂直線性（時壓線性）檢查。聲壓線性是否良好，關(guān)系到探傷定量是否正確。操作：如上選擇一缺陷波或1次底波，調(diào)節(jié)增益或衰減器，使其波高正好為100，這個100是信號輸入幅度，同時也是顯示幅度。保持探頭接觸狀態(tài)不變，將衰減器增加6db使輸入信號變?yōu)?0（每衰減6db剛好使信號衰減一半），記下顯示幅度。此后每衰減一半記下顯示幅度。比較顯示幅度和輸入幅度，若基本一致，就是聲壓線性良好。（二）對某試塊探傷定位校正聲程。把直探頭擱一聲程已知的試塊上，選擇合適聲程檔，微調(diào)聲程和平移，使始波在0位，1次底波出現(xiàn)在已知聲程位置上，此時儀器聲程已校正好。缺陷定位。在試塊表面移動探頭掃描，當(dāng)在始波和1次底波之間出現(xiàn)一個信號時，此信號則是缺陷波，前后左右移動探頭，使缺陷波最高，此時缺陷中心正好在探頭中心正下方。根據(jù)你在工件上建立的坐標(biāo)系，則可確定三個坐標(biāo)值。比如，自探頭向下為z方向，這時屏上顯示的缺陷聲程則為其z坐標(biāo)。若你的前方為x正方向，向右為y正方向，根據(jù)你的坐標(biāo)系可量出x、y的值（當(dāng)然，若聲程合適，也可如確定z一樣翻轉(zhuǎn)試塊探傷確定之）。對某試塊定位、定量探傷。校正聲程后如2定位。定量有幾種比較方法。例如可將缺陷聲壓與一次底波聲壓進行比較定量，找正缺陷后，記住缺陷波的波高，然后調(diào)節(jié)衰減器，使1次底波波高等于原缺陷波波高，記下這一衰減的分貝數(shù)，代入公式則可計算出缺陷的當(dāng)量直徑2Rf。

三）超聲速度的相對測量，如測有機玻璃中的縱波聲速。將直探頭放一厚度z1已知的鋼塊上，記下1次底波的時間11。已知鋼中聲速CL=5900m/s。保持儀器的時間坐標(biāo)不變。將直探頭放一厚度為z的有機玻璃上，設(shè)其內(nèi)聲速為C測得一次底波時間為t。則有t=2z/C、t=2z/c二式相11L除，代入數(shù)據(jù)則可算出c。超聲波探傷和超聲速度測量數(shù)據(jù)記錄三蠱波二盜波一盜波初牌1.水平線性測量012345刻度說明：相鄰次波形，是否等間隔，三蠱波二盜波一盜波初牌1.水平線性測量012345刻度說明：相鄰次波形，是否等間隔，水平線性好否？）2.豎直線性測試咼度分貝數(shù)（說明：同一波形，調(diào)節(jié)高度變化兩倍，是否變化6分貝？豎直線性好否？）對B塊定位測量

（說明：測出B塊的上下底高度z0，一次地波對應(yīng)的刻度X0,再分別讀出各缺陷的刻度X,通過公式z/x=z/X，可以算出各缺陷離上底的距離z。00（說明：測出并記錄A塊的寬度OA,長度OB,以及上下底高度OC=z0，一次底波對應(yīng)的刻度X0，再分別讀出各缺陷的刻度X，通過公式z/X=z/X，可以算出000各缺陷離上底的距離z，而缺陷的x、y值則通過手工直接測定。變化分貝數(shù)值與底波比較法，當(dāng)調(diào)節(jié)底波高度變化到缺陷波高度時分貝數(shù)的變化，通過公式2兀7R2V=20lg(0f)可估算缺陷直徑)九z2缺陷x值（mm）y值（mm）X值（格）z（f值（mm）變化分貝數(shù)V（db）直徑2Rf（mm）12超聲速的測量（說明：兩種路程：路程1走鋼塊，s，U，t；路程2走有機玻璃，s，u，11122t。其中時間t可以用探傷儀的水平