超声波探伤仪探头的类型很多,性能各异,因些根据超声波探伤仪探伤对象的形状、对的衰减和技术要求合理选用探头,是保证探伤结果正确可靠的基础。对超声波探伤仪探头的选择包括探头型式、探头频率、探头晶片尺寸和横波斜探头K值选择等。
超声波探伤仪探头型式的选择一般根据工件的形状和可能出现缺陷的部位、方向等条件来选择探头的形型,尽量使超声波声束轴线与缺陷垂直。直探头只能发射和接收纵波,波束轴线垂直于探伤面,主要用于探测与探测面平行的的缺陷,如锻件、钢板中的夹层、折叠等缺陷。
斜探头是通过波型转换来实现横波探伤的。主要用于探测与探测面垂直或成一定角度的缺陷,如焊缝中的未焊透、夹渣、未熔合、气孔等缺陷。表面波探头用于探测工件表面缺陷,双晶探头用于探测工件近表面缺陷,聚焦探头多用于水浸探测管材或板材。
超声波在被检测材料中传播时,材料的声学特性和内部组织的变化对超声波的传播产生一定的影响,通过对超声波受影响程度和状况的探测了解材料性能和结构变化的技术称为超声检测。
超声检测方法通常有穿透法、脉冲反射法、串列法等数字式超声波探伤仪现在通常是对被测物体(比如工业材料、人体)发射超声,然后利用其反射、多普勒效应、透射等来获取被测物体内部的信息并经过处理形成图像。
超声波探伤仪其中多普勒效应法是利用超声在遇到运动的物体时发生的多普勒频移效应来得出该物体的运动方向和速度等特性;透射法则是通过分析超声穿透过被测物体之后的变化而得出物体的内部特性的,其应用目前还处于研制阶段;超声波探伤仪这里主要介绍的是目前应用较多的通过反射法来获取物体内部特性信息的方法。
反射法是基于超声在通过不同声阻抗组织界面时会发生较强反射的原理工作的,正如我们所知道,声波在从一种介质传播到另外一种介质的时候在两者之间的界面处会发生反射,而且介质之间的差别越大反射就会越大,所以我们可以对一个物体发射出穿透力强、能够直线传播的超声波,超声波探伤仪然后对反射回来的超声波进行接收并根据这些反射回来的超声波的先后、幅度等情况就可以判断出这个组织中含有的各种介质的大小、分布情况以及各种介质之间的对比差别程度等信息(其中反射回来的超声波的先后可以反映出反射界面离探测表面的距离,幅度则可以反映出介质的大小、对比差别程度等特性),超声波探伤仪从而判断出该被测物体是否有异常。在这个过程中就涉及到很多方面的内容,包括超声波的产生、接收、信号转换和处理等。
其中产生超声波的方法是通过电路产生激励电信号传给具有压电效应的晶体(比如石英、硫酸锂等),使其振动从而产生超声波;而接收反射回来的超声波的时候,这个压电晶体又会受到反射回来的声波的压力而产生电信号并传送给信号处理电路进行一系列的处理,超声波探伤仪最后形成图像供人们观察判断。
这里根据图像处理方法(也就是将得到的信号转换成什么形式的图像)的种类又可以分为A型显示、M型显示、B型显示、C型显示、F型显示等。其中A型显示是将接收到的超声信号处理成波形图像,根据波形的形状可以看出被测物体里面是否有异常和缺陷在那里、有多大等,超声波探伤仪主要用于工业检测;M型显示是将一条经过辉度处理的探测信息按时间顺序展开形成一维的"空间多点运动时序图",适于观察内部处于运动状态的物体,超声波探伤仪如运动的脏器、动脉血管等;B型显示是将并排很多条经过辉度处理的探测信息组合成的二维的、反映出被测物体内部断层切面的"解剖图像"(医院里使用的B超就是用这种原理做出来的),超声波探伤仪适于观察内部处于静态的物体;而C型显示、F型显示现在用得比较少。
超声波探伤仪检测不但可以做到非常准确,而且相对其他检测方法来说更为方便、快捷,也不会对检测对象和操作者产生危害,所以受到了人们越来越普遍的欢迎,有着非常广阔的发展前景。
超声波探伤仪是一种便携式工业无损检测仪器,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。
超声波探伤仪的检测方法:
1、脉冲反射法
超声波探头发射脉冲波到被检试件内,依据反射波的状况来检测试件缺陷的办法,称为脉冲反射法。脉冲反射法包括缺陷回波法、底波高度法和屡次底波法。
2、穿透法
穿透法是根据脉冲波或连续波穿透试件之后的能质变化来判别缺陷状况的一种办法。穿透法常采用两个探头,一收一发,分别放置在试件的两侧停止探测。
3、共振法
若声波在被检工件内传播,当试件的厚度为超声波的半波长的整数倍时,将惹起共振,仪器显现出共振频率。当试件内存在缺陷或工件厚度发作变化时,将改动试件的共振频率。根据试件的共振频率特性来判别缺陷状况和工件厚度变化状况的方法称为共振法。共振法常用于试件测厚,锻件与铸件超声波探伤仪的探伤原理。