影响超声波探伤仪焊缝检测精度的因素:检测对象、温度、表面粗糙度、磁场、附着物质、缺陷的形状特征、缺陷的声阻抗和缺陷的表面特征(如是否光滑)。
1、材料的影响
在钢这样的检测对象中,即使其中含有多种不同的合金成分,其声速也认为是基本恒定的。而在其它的许多材料中,如许多非铁金属或塑料中,超声传播速度的变化是非常显着的,因而会影响测量的精度。如果待检测对象的材料不是各向同性的,那么在不同的方向上声速就会不同。在这种情况下必须用检测范围内的声速的平均值进行计算。平均值是通过测量声速与待测试块的平均声速相当的参考试块而获得的。
2、温度的影响
材料的声速会随着材料温度的变化而发生变化。如果仪器的校准是在温度相对较低的环境中进行的,而仪器的使用却在温度相对较高的环境中,这种情况下就会使检测结果偏离真实值。要避免温度的这种影响,方法是校准仪器前将参考试块预热,以达到跟使用环境相同的温度;或者将测量结果乘以一个温度影响因子。
3、表面粗糙度的影响
被探伤件的表面粗糙程度对探伤有影响。粗糙程度增大,影响增大。粗糙表面会引起系统误差和偶然误差,每次测量时,在不同位置上应增加测量的次数,以克服这种偶然误差。
4、附着物质的影响
探伤前必须清除附着物质,以保证仪器探头和被测试件表面直接接触。
5、磁场
周围各种电气设备所产生的强磁场,会严重地干扰探伤工作。
所有的焊缝探伤仪检测缺陷定位都是基于对超声回波信号的测量。检测对象中声速是否恒定是影响检测结果精度的一个重要因素,所以要实现较高的检测精度,需要检测对象中有相对恒定的超声传播速度。
超声波探伤仪是一种便携式工业无损探伤仪器,它能够快速、便捷、无损伤、精确地进行工件内部多种缺陷(裂纹、疏松、气孔、夹杂等)的检测、定位、评估和诊断。既可以用于实验室,也可以用于工程现场。广泛应用在锅炉、压力容器、航天、航空、电力、石油、化工、海洋石油、管道、军工、船舶制造、汽车、机械制造、冶金、金属加工业、钢结构、铁路交通、核能电力、高校等行业。
超声波探伤仪探头种类繁多,日常使用中常见的探头种类有以下几种:
A、超声波探伤仪直探头
进行垂直探伤用的单晶片探头,主要用于纵波探伤。直探头由插座、外壳、保护膜、压电晶片、吸声材料等组成,头接触面为可更换的软膜,用于检测表面粗糙的工件。
B、超声波探伤仪斜探头
进行斜射探伤用的探头,主要用于横波探伤。斜探头由斜块、压电晶片、吸声材料、外壳、插座等组成,斜探头的声束与探头表面倾斜,因此可用于检测直声束无法到达的部位、或者缺陷的方向与检测面之间存在夹角的区域。
C、超声波探伤仪小径管探头
单晶微型横波斜探头,用于小直径薄壁管焊接接头的检验。检测标准参照电力行业标准DL/T8202002《管道焊接接头超声波检验技术规程》,适合检测管径≥32mm、小于等于159mm,壁厚≥4mm、小于14mm的小直径薄壁管;也可适用于其他行业类似管道的检测。探头外形尺寸小,前沿距离≤5mm,始脉冲占宽≤1、5mm(相当于钢中深度),分辨力大于等于20dB。根据被检测管道外径的不同,检测面被加工成对应管径的弧度。
D、超声波探伤仪表面波探头
用于发射和接收表面波的探头。表面波是沿工件表面传播的波,幅值随表面下的深度迅速减少,传播速度是横波的0、9倍,质点的振动轨迹为椭圆。表面波探头在被检工件的表面
和近表面产生表面波。型号中列明的角度为有机玻璃斜块的倾斜角(入射角)。
E、超声波探伤仪可拆式斜探头
斜探头的一种特殊类型,将斜探头分成斜块、探头芯两个部分,使用时将两者组合起来。常用的规格2、5P20的探头芯、不同K值的斜块(1、0、1、5、2、0、2、5、3、0等等)。接受定制其他规格的可拆式斜探头。
F、超声波非金属检测用探头
用于检测非金属材料,如混凝土、木材、岩石等。成对使用,一发一收,工作方式为透射式。铝合金外壳,频率从12、5KHz到250KHz,连接到探头线的插座为Q9。
G、超声波探伤仪双晶探头
装有两个晶片的探头,一个作为发射器,另一个作为接收器。又称分割式探头、或者联合双探头。双晶探头主要由插座、外壳、隔声层、发射晶片、接收晶片、延迟块等组成,使用垂直的纵波声束扫查工件。相对直探头而言,双晶直探头具有更好的近表面缺陷检出能力;对于粗糙或者弯曲的检测面,具有更好的耦合效果。
H、超声波水浸式探头
用于半自动或者自动化探伤系统中。当探头发射的声束轴线垂直于检测面时,纵波直声束扫查工件;调节探头声束轴线与检测面成一定的夹角,声束在水和工件这两种介质的界面折射,可在工件中产生倾斜的横波声束来扫查工件。将探头晶片前面的有机玻璃或者固化的环氧树脂加工成一定弧度(球面或者圆柱面),可得到点聚焦或者线聚焦的水浸式探头。
超声波探伤仪是一种便携式工业无损探伤仪器,它能够快速便捷、无损伤、**地进行工件内部多种缺陷(焊缝、裂纹、夹杂、折叠、气孔、砂眼等)的检测、定位、评估和诊断。
既可以用于实验室,也可以用于工程现场。
超声波探伤比X射线探伤具有较高的探伤灵敏度、周期短、成本低、灵活方便、效率高,对人体无害等优点。
其主要特性有:
(1)超声波在介质中传播时,在不同质界面上具有反射的特性,如遇到缺陷,缺陷的尺寸等于或大于超声波波长时;
则超声波在缺陷上反射回来,探伤仪可将反射波显示出来;
如缺陷的尺寸甚至小于波长时,声波将绕过缺陷而不能反射;
(2)波声的方向性好,频率越高,方向性越好,以很窄的波束向介质中辐射,易于确定缺陷的位置.
(3)超声波的传播能量大,如频率为1MHZ(1兆赫兹)的超声波所传播的能量,相当于振幅相同而频率为1000HZ(赫兹)的声波的100万倍。