超声波检测专题知识讲座.pptx

超声波检测超声波检测超声波检测专题知识讲座第1页内容内容超声检测概述超声检测概述1超声波检测仪超声波检测仪2超声波探头超声波探头3试块试块4耦合剂耦合剂5仪器测试方法仪器测试方法6纵波与横波测试方法纵波与横波测试方法7超声波检测专题知识讲座第2页超声检测概述超声波定义超声波定义 频率约高于0Hz（超出人耳可听范围）声波 超声波检测专题知识讲座第3页超声检测概述本质本质物理参数物理参数 超声波检测专题知识讲座第4页超声检测概述反射反射因为介质因为介质1与介质与介质2中声速不一样，当声波从第一介质斜射入第二中声速不一样，当声波从第一介质斜射入第二介质时，倾斜入射到第二界面上波，在穿过界面后会改变其传波介质时，倾斜入射到第二界面上波，在穿过界面后会改变其传波方向，这种效应称为折射。方向，这种效应称为折射。入射角与折射角及介质入射角与折射角及介质1与介质与介质2之间关系为：之间关系为：C1：第一介质声速：第一介质声速 C2：第二介质声速：第二介质声速 超声波检测专题知识讲座第5页超声检测概述反射反射当声波从第一介质倾斜入射到第二介质界面上时，一部分声波经当声波从第一介质倾斜入射到第二介质界面上时，一部分声波经过界面在第二介质中产生折射。而另一部分声波没有穿过界面，过界面在第二介质中产生折射。而另一部分声波没有穿过界面，却返回到原来介质中，这一现象称为波反射。却返回到原来介质中，这一现象称为波反射。反射为：反射为：C1：第一介质声速：第一介质声速 C2：第二介质声速：第二介质声速 超声波检测专题知识讲座第6页超声检测概述波形波形纵波：声波在介质中传输时，介质质点振动方向与波传输方纵波：声波在介质中传输时，介质质点振动方向与波传输方 向一致波能够在各种介质中传输，在固体介质中传输向一致波能够在各种介质中传输，在固体介质中传输 时，其传输速度约为横波两倍。时，其传输速度约为横波两倍。横波：声波在介质中传输时，介质质点振动方向与波传输方向垂横波：声波在介质中传输时，介质质点振动方向与波传输方向垂直波。横波只能在固体和切变模数高粘滞液体中传输。直波。横波只能在固体和切变模数高粘滞液体中传输。超声波检测专题知识讲座第7页超声检测概述波形转换波形转换当超声波倾斜入射到界面时，除产生同种类型反射和折射外，还当超声波倾斜入射到界面时，除产生同种类型反射和折射外，还会产生不一样类型反射和折射波，这种现象称为波形转换。会产生不一样类型反射和折射波，这种现象称为波形转换。超声波检测专题知识讲座第8页超声检测概述 一定种类入射波，纵波倾斜入射到固体物质界面上，它不但产生一定种类入射波，纵波倾斜入射到固体物质界面上，它不但产生纵波和横波反射，也产生透射纵波和横波折射，各种反射波和折纵波和横波反射，也产生透射纵波和横波折射，各种反射波和折射波方向符合反射、折射定律：射波方向符合反射、折射定律：在均匀介质中横波传输速度总要慢于纵波，这造成横波折射角总在均匀介质中横波传输速度总要慢于纵波，这造成横波折射角总是小于纵波折射角和反射角。是小于纵波折射角和反射角。超声波检测专题知识讲座第9页超声波检测仪超声波检测仪 超声波超声波检测仪检测仪按其所指示参量按其所指示参量分类：分类：指示穿透能量指示穿透能量：多用于穿透法，使用范围有限。指示频率可变超声连续波在试件中形成驻波情况。指示频率可变超声连续波在试件中形成驻波情况。指示反射能量和运行指示反射能量和运行时间时间：多用于脉冲反射法，使用范围最为广泛。超声波检测专题知识讲座第10页超声波检测仪A A型型显显示超声示超声仪仪超声波检测专题知识讲座第11页CTS-22仪器抗干扰能力强、分辨率高、操作简单仪器抗干扰能力强、分辨率高、操作简单超声波检测专题知识讲座第12页CTS-9002入门级数字探伤入门级数字探伤仪，性能价格比仪，性能价格比高、操作简单、高、操作简单、低温性能优越，低温性能优越，适合大多数无损适合大多数无损检测场所使用。检测场所使用。超声波检测专题知识讲座第13页CTS-9003彩显、屏幕大而且分辨率高、软件通用型强、指标过硬、彩显、屏幕大而且分辨率高、软件通用型强、指标过硬、B B扫等功扫等功效。适合绝大多数无损检测场所，在电力、核电等要求严格场所效。适合绝大多数无损检测场所，在电力、核电等要求严格场所都有应用都有应用超声波检测专题知识讲座第14页CTS-9008针对电力行业中高压支柱瓷绝缘子及瓷套检测专用数字式超声针对电力行业中高压支柱瓷绝缘子及瓷套检测专用数字式超声波探伤仪。波探伤仪。超声波检测专题知识讲座第15页CTS-1008高端数字机高端数字机方波激励，对检测高方波激励，对检测高衰减或厚工件有良好衰减或厚工件有良好穿透性和信噪比穿透性和信噪比体积小、重量轻体积小、重量轻万能旋钮操作万能旋钮操作具备远程控制功效具备远程控制功效USBUSB主控主控超声波检测专题知识讲座第16页CTS-1008PLUSTOFDTOFD探伤专用设备探伤专用设备超声波检测专题知识讲座第17页CTS-400超声测厚仪超声测厚仪测量范围测量范围:0.80.8500.0mm500.0mm超声波检测专题知识讲座第18页CTS-8005APLUS用于铁路车辆轮轴探伤数字式探伤仪，内嵌铁道部车辆轮轴工艺规用于铁路车辆轮轴探伤数字式探伤仪，内嵌铁道部车辆轮轴工艺规程，智能化季度、日常校验功效，含有五个通道，可自由切换程，智能化季度、日常校验功效，含有五个通道，可自由切换.超声波检测专题知识讲座第19页GT-2国内首台为钢轨在线检国内首台为钢轨在线检测而设计手推式全数字测而设计手推式全数字超声探伤设备超声探伤设备 超声波检测专题知识讲座第20页CTS-8006含有含有6 6个独立发射接收通道个独立发射接收通道,性能稳定可靠、抗干扰能力强。性能稳定可靠、抗干扰能力强。仪器配合不一样机械传动装置，可实现对钢管、钢板、机械零件仪器配合不一样机械传动装置，可实现对钢管、钢板、机械零件等自动化超声探伤等自动化超声探伤超声波检测专题知识讲座第21页高性能、超轻便仪器高性能、超轻便仪器 兼容欧盟兼容欧盟EN12668EN12668：标准：标准重量仅重量仅0.9kg0.9kg、方波激励、方波激励全全WVGA WVGA 分辨率（分辨率（800480800480）TFT TFT 显示器显示器超声波检测专题知识讲座第22页防水级别到达防水级别到达IP67IP67标准标准超声波检测专题知识讲座第23页符合欧标符合欧标(EN12668:)(EN12668:)探头测试系统要求专用仪器，该款仪器含探头测试系统要求专用仪器，该款仪器含有极低噪声接收性能和提供高性能方波脉冲发生器控制可用于有极低噪声接收性能和提供高性能方波脉冲发生器控制可用于超声波探伤系统探伤、厚度测量、材料特征测定、超声探头声超声波探伤系统探伤、厚度测量、材料特征测定、超声探头声学特征评价等各种高级应用场所学特征评价等各种高级应用场所超声波检测专题知识讲座第24页超声波检测专题知识讲座第25页超声波检测仪A型型显显示示仪仪器器工作工作作原作原理理同时电路（仪器心脏）产生同时脉冲信号，首先触发发射电路，产生一个连续时间极短电脉冲加到探头上，激励（探头内）晶片产生脉冲超声波；另首先，同时脉冲信号触发时基电路，时基电路（扫描延迟、扫描发生器、轴放大器）产生线性很好锯齿波，经轴放大器放大后加到示波管轴偏转板上，使光点从左到右随时间作线性地移动。当探头接收到反射或透射超声波（因为正压电原理）转变成电脉冲输入接收电路（高频放大器、检波电路、视频放大器），加到示波管Y轴偏转板上，从而在扫描线上就出现了波形。波位置与转输时间成正比，既与缺点距离成正比；波幅度与缺点大小成正比。超声波检测专题知识讲座第26页超声波检测仪A超声超声仪仪基基本本组组成成发发射部分射部分接收部分接收部分时间轴时间轴部分部分示波管示波管电电源部分源部分辅辅助助电电路路超声波检测专题知识讲座第27页超声波检测仪超声波检测仪发射部分发射部分发射部分能产生约发射部分能产生约500V以上高压电脉冲，这个电脉冲加到以上高压电脉冲，这个电脉冲加到（探头）压电晶片上（使晶片产生振荡，其振荡频率超出（探头）压电晶片上（使晶片产生振荡，其振荡频率超出20KHz）能使晶片发出超声波。）能使晶片发出超声波。接收部分接收部分接收部分就是由衰减器、高频放大器、检波电路及视频放大接收部分就是由衰减器、高频放大器、检波电路及视频放大电路组成。另外，还有抑制电路，抑制电路是供抑制杂波用。电路组成。另外，还有抑制电路，抑制电路是供抑制杂波用。时间轴部分时间轴部分时间轴部分能产生使示波管电子束在水平方向自左向右作等速移时间轴部分能产生使示波管电子束在水平方向自左向右作等速移动电压，改变电子束移动速度（即扫描速度）就能未来自试件中动电压，改变电子束移动速度（即扫描速度）就能未来自试件中不一样深度处回波显示在刻度板上。不一样深度处回波显示在刻度板上。超声波检测专题知识讲座第28页超声波检测仪超声波检测仪扫描方式扫描方式A扫描、B扫描、C扫描超声波检测专题知识讲座第29页超声波检测仪超声波检测仪A扫描显示方式能够采取：2 射频信号显示正向检波、负向检波、全向检波射频信号显示方式，方便观察信号首波极性，从而判断信号起源。尤其指出，TOFD探伤方法必须采取射频显示方A扫描B扫描B扫描是一个二维显示方式。显示图片上每一个点含有对应坐标点（x、y）对应颜色显示（如：黑白、灰度、彩色）。其中一个坐标，表示探头位置。如上图中x.另一个坐标值，表示超声波脉冲信号传输时间（声程）颜色表示该坐标点信号幅度。超声波检测专题知识讲座第30页超声波检测仪超声波检测仪与B扫描相同。一样是一个二维显示方式。显示图片上每一个点含有：对应坐标点（x、y）对应颜色显示（如：黑白、灰度、彩色）。与B扫描不一样是，显示图片表示检测面顶视图。两个坐标，均表示探头位置。颜色表示该坐标点位置探头取得信号，设定闸门内信号峰值。不一样颜色表示峰值大小。C扫描超声波检测专题知识讲座第31页超声波检测仪超声波检测仪模模拟拟探探伤仪伤仪：得到是模拟信号，不能直接进行处理，但真实。数字数字探探伤仪伤仪：探伤信号、数据已数字化，可进行各种处理，技术先进，能够设计各种功效，如波形存贮、回放、比较等，代表着发展方向。仪器自检功效探伤图形存放、回放和打印功效探伤工艺参数存放功效峰值搜索功效距离波福曲线绘制功效数字式探数字式探伤仪伤仪功效功效：选取功效：距离赔偿功效，探伤图形局部放大功效，探头和仪器技术指标测试功效。超声波检测专题知识讲座第32页超声波检测仪超声波检测仪数字化数字化A型显示超声波检测仪有各种形式：型显示超声波检测仪有各种形式：峰值采样法峰值采样法全波采样法全波采样法模拟数字混合方式模拟数字混合方式 超声波检测专题知识讲座第33页换能器换能器压电换压电换能器探能器探头头基本基本结结构和各部分作用构和各部分作用探头主要部件之一是压电晶片，它是一个电声换能器，可将声能变成电能，也可将电能变成声能，是可逆。当探伤仪产生频率高达几千百赫到几兆高频脉冲电压加在压电晶片两端时，晶片将产生连续时间很短高频脉冲应力波（超声波），当超声波射入试件碰到缺点反射回来时，探头晶片又将这种应力波转换成电信号，经过探伤仪放大在荧光屏上显示出来。探头在探伤设备中功效是起发射和接收超声波作用。超声波检测专题知识讲座第34页超声波探头探头主要种类接触式纵波直探头接触式斜探头液浸探头、液浸聚焦探头接触式纵波联合双晶探头接触式聚焦探头接触式横波联合双探头超声波检测专题知识讲座第35页超声波探头 接触式纵波直探头：接触式纵波直探头：超声波垂直于发射面发出，用于探测基本平行于探测面平面或立方超声波垂直于发射面发出，用于探测基本平行于探测面平面或立方体型缺点。体型缺点。联合双晶探头：联合双晶探头：联合双晶探头普通可为两类：联合双晶探头普通可为两类：接触式纵波联合双晶探头接触式纵波联合双晶探头使用接触式纵波联合双晶探头时，发射电脉冲在激励压电晶片同时使用接触式纵波联合双晶探头时，发射电脉冲在激励压电晶片同时也进入仪器接收电路。同于仪器放大器阻塞，无法探测近探测面缺也进入仪器接收电路。同于仪器放大器阻塞，无法探测近探测面缺点纵波联合双探头结构就是二个纵波单探头组合，一个用于发射一点纵波联合双探头结构就是二个纵波单探头组合，一个用于发射一个用于接收，收发探头都有各自延迟块，而且两延迟块声束入射平个用于接收，收发探头都有各自延迟块，而且两延迟块声束入射平面均带一倾角，倾角大小（决定面均带一倾角，倾角大小（决定F焦距大小，倾角越小，焦距越大）焦距大小，倾角越小，焦距越大）则取决于要探测区域距探测面深度。则取决于要探测区域距探测面深度。接触式横波联合双探头接触式横波联合双探头横波联合双探头是将二个横波斜探头向中偏一个内倾角组成（指声横波联合双探头是将二个横波斜探头向中偏一个内倾角组成（指声程较近者，远则无须），从而提升信噪比。程较近者，远则无须），从而提升信噪比。超声波检测专题知识讲座第36页超声波探头 液浸探头、液浸聚焦探头：液浸探头、液浸聚焦探头：液浸探头用于水（液体）浸法探伤，多用于自动、半自动探伤（叙液浸探头用于水（液体）浸法探伤，多用于自动、半自动探伤（叙特点！）在液浸探头晶片平面上加上声透镜即可成为液浸聚焦探头，特点！）在液浸探头晶片平面上加上声透镜即可成为液浸聚焦探头，其性能是声强增加，灵敏度提升。其性能是声强增加，灵敏度提升。接触式斜探头：接触式斜探头：斜探头有横波斜探头、瑞利波斜探头（表面波）、纵波斜探头（小斜探头有横波斜探头、瑞利波斜探头（表面波）、纵波斜探头（小角度）、蓝姆波斜探头（板波）接触式及可变角斜探头等各种形式，角度）、蓝姆波斜探头（板波）接触式及可变角斜探头等各种形式，这里仅介绍普通横波斜探头。这里仅介绍普通横波斜探头。横波斜探头主要用于探测与探测面成一定角度平面型及立方体型缺横波斜探头主要用于探测与探测面成一定角度平面型及立方体型缺点，应用广泛。点，应用广泛。接触式聚焦探头：接触式聚焦探头：接触式聚焦探头可分为三类：透镜式、反射式和曲面晶片式。接触式聚焦探头可分为三类：透镜式、反射式和曲面晶片式。超声波检测专题知识讲座第37页超声波探头探头型号标识基本频率：用阿拉伯数字表示，单位为MHz晶片材料：用材料缩写符号表示晶片尺寸：用阿拉伯数字表示，单位为mm，其中圆晶片用直径表示，方晶片用长宽表示，联合双探头（分割探头）晶片为为两半圆形用分割前直径表示，两块方晶片用长宽2探头种类：用汉语拼音缩写字母表示，直探头也可不标特征：斜探头钢中折射角正切值（K值）用阿拉伯数字表示。钢中折（入）射角用阿拉伯数字表示，单位为度；联合双探头（分割探头）钢中中心声束相交点深度用阿拉伯数字表示，单位为mm（前面多加FG，如FG30），水浸探头水中焦距用阿拉伯数字表示，单位为mm，DJ表示点聚焦，XJ表示线聚焦超声波检测专题知识讲座第38页超声波探头晶片材料表示法探头种类表示法压电材料代号种类代号锆钛酸铅陶瓷P直探头Z钛酸钡陶瓷B斜探头（用K值表示）K钛酸铅陶瓷T斜探头（折射角表示）X铌酸锂单晶L联合双探头（分割探头）FG碘酸锂单晶I水浸探头SJ石英单晶Q瑞利波（表面波）探头BM其它压电材料N可变角探头KB超声波检测专题知识讲座第39页超声波探头探头与仪器连接探头与仪器连接 为了消除外来电波对探头激励脉冲及回波脉冲产生影响，为了消除外来电波对探头激励脉冲及回波脉冲产生影响，探头须用同轴高频电缆。注意事项以下：探头须用同轴高频电缆。注意事项以下：对于用石英、硫酸锂等压电晶片所制成探头，不能任意配用非要对于用石英、硫酸锂等压电晶片所制成探头，不能任意配用非要求（长度、种类）电缆。求（长度、种类）电缆。用锆钛酸铅、钛酸钡等压电晶片所制成探头时，电缆种类、长度用锆钛酸铅、钛酸钡等压电晶片所制成探头时，电缆种类、长度影响不大。影响不大。电缆接口表示方法电缆接口表示方法螺扣：用螺扣：用“L”表示，后面数字表示直径；表示，后面数字表示直径；卡扣：用卡扣：用“Q”表示，后面数字表示直径；表示，后面数字表示直径；插扣：用插扣：用“C”表示，后面数字表示直径。表示，后面数字表示直径。超声波检测专题知识讲座第40页超声波探头电磁声探头优点：不需要去除工件表面 不需要耦合剂 高温、低温条件下检测 小直径棒材检测 探头可设计成产生各种波型：纵波、垂直偏振横波、水平偏振横波、板波、瑞利波、导波等等。缺点：灵敏度较低、噪声大 高频难以实现（惯用，如1-2.5MHz左右）接触工件、或者离工件一定距离（约1mm超声波检测专题知识讲座第41页超声波探头空气耦合探头缺点：空气耦合检测技术，受到被检测工件形状、尺寸限制。不适合声阻抗高材料，如重金属等单探头工作方式（脉冲回波）信噪比低，难以适应实际应用场合。被检工件温度250摄氏度，检测难以进行（探头性能、空气密度）高频率超声波信号在空气中快速衰减，限制了检测应用场所。（普通100KHz到2.5MHz，特殊条件下可到20MHz）优点：不需要液体耦合剂；不需要接触工件超声波检测专题知识讲座第42页超声波探头空气耦合探头缺点：空气耦合检测技术，受到被检测工件形状、尺寸限制。不适合声阻抗高材料，如重金属等单探头工作方式（脉冲回波）信噪比低，难以适应实际应用场合。被检工件温度250摄氏度，检测难以进行（探头性能、空气密度）高频率超声波信号在空气中快速衰减，限制了检测应用场所。（普通100KHz到2.5MHz，特殊条件下可到20MHz）优点：不需要液体耦合剂；不需要接触工件超声波检测专题知识讲座第43页超声波探头空气耦合探头工作原理：激光超声产生三种方式：超声波检测专题知识讲座第44页超声波探头空气耦合探头特点：激光超声检测伎俩，无法处理全部问题。不过，假如使用恰当话，不失为一个很好伎俩。在超声波一些频段上，其灵敏度低于常规压电陶瓷探头接触式检测伎俩。考虑到成本，激光超声成本昂贵多。但这只是理论上说法，有些场所常规伎俩无法实现，当然成本考虑就没有什么意义了。扫查大面积工件、远距离检测、高温被检工件、移动工件、复杂表面工件，常规伎俩无法实现恰恰是激光超声波检测专题知识讲座第45页超声波探头换能器换能器 换能器就是将一个形式能量转换成另一个能量器件。超声换能器能将电能转变成机械能（声能），也能将机械能（声能）转变成电能。超声波检测专题知识讲座第46页超声波探头常规换能器：压电换能器常规换能器：压电换能器新型换能器：压电新型换能器：压电合成换能器合成换能器 压电高分子换能器压电高分子换能器特殊换能器：电磁声换能器特殊换能器：电磁声换能器 激光换能器激光换能器换能器种类换能器种类换能器种类换能器种类超声波检测专题知识讲座第47页超声波探头压电晶片压电晶片发射、接收超声波。发射、接收超声波。逆压电效应：发射超声波逆压电效应：发射超声波压电效应：接收超声波压电效应：接收超声波材料：石英、钛酸钡、偏铌酸锂等材料：石英、钛酸钡、偏铌酸锂等 超声波检测专题知识讲座第48页超声波探头压电压电晶片晶片压电晶片是含有压电效应晶体材料。这种材料受压时会产生电场，在外加电场作用下可产生应力应变。压电效应是可逆，是一个物理现象，电声转换所需要过分时间很短，可忽略不计。用于探伤压电晶片有单晶（如石英，硫酸锂，碘酸钾等）材料和多晶陶瓷（如钛酸钡锆钛酸铅，钛酸铅等）材料。因为锆钛酸铅含有较高灵敏度和成本低等优点，被广泛采取。压电晶片含有频率响应特征，这是造成探头含有频率响应特征原因。当探头中压电晶片受到发射电脉冲激励后，即可发射声脉冲是为逆压电效应（超出两万Hz即超声波）。当超声波作用于晶片时，晶片受迫振动引发形变可转换成对应电信号，是为正逆压电效应（超声波接收），前者是超声波发射，后者为超声波接收。超声波检测专题知识讲座第49页超声波探头直探头直探头直探头用于发射和接收纵波。它发射声波方向直探头用于发射和接收纵波。它发射声波方向垂直于工件表面，其结构以下列图：垂直于工件表面，其结构以下列图：超声波检测专题知识讲座第50页超声波探头直探头检测原理直探头检测原理当工件表面存在缺点时，缺点将声波全遮住，当工件表面存在缺点时，缺点将声波全遮住，无声波抵达工件底面，仪器示波屏上只有缺点无声波抵达工件底面，仪器示波屏上只有缺点波反射：波反射：超声波检测专题知识讲座第51页换能器斜探头斜探头在实际工作中所碰到缺点，更多是与检测面不在实际工作中所碰到缺点，更多是与检测面不平行。在这种情况下，就会用到斜探头，以一平行。在这种情况下，就会用到斜探头，以一定角度对工件进行入射以到达检测目标，斜探定角度对工件进行入射以到达检测目标，斜探头结构以下列图：头结构以下列图：超声波检测专题知识讲座第52页超声波探头斜探头检测原理斜探头检测原理当采取斜探头时，波束轴线在探测面处折射，当采取斜探头时，波束轴线在探测面处折射，工作中缺点位置由探头折射角和声程确定，利工作中缺点位置由探头折射角和声程确定，利用三维坐标，可将反射体（缺点）位置清楚地用三维坐标，可将反射体（缺点）位置清楚地描述下来。描述下来。超声波检测专题知识讲座第53页试块对对比比试块试块 对比试块是指以特定方法检测特定试件时所用试块。对比试块惯用所检测实物制做，所以又叫作实物（对比）试块，试块含有各种已知特征，如尺寸、声性能，并常有一些已知孔、槽等，实际使用中惯用这些已知量与检测配件时未知量作比较.。标标准准试块试块标准试块是指材质、形状、尺寸及表面状态等均由某权威机关制订并讨论经过试块，国际权威机关讨论经过试块为国际标准试块；国家权威机关讨论经过试块为国家标准试块；行业、部门权威机关讨论经过试块为行业、部门标准试块。试块试块分分类类超声波检测专题知识讲座第54页试块IIW试块（试块（CSK-IA）超声波检测专题知识讲座第55页试块IIW试块（试块（CSK-IA）作用）作用校验超声波仪时间基线线性（水平线性）及垂直偏转线性；校验超声波仪时间基线线性（水平线性）及垂直偏转线性；调整探测范围；调整探测范围；测定纵波远距离分辨力；测定纵波远距离分辨力；测定斜探头入射点，斜楔中声程长度，在钢试件中折射角及声束测定斜探头入射点，斜楔中声程长度，在钢试件中折射角及声束指向性，分辨力。指向性，分辨力。预计盲区大小；预计盲区大小；预计最大穿透力；预计最大穿透力；调整检测灵敏度。调整检测灵敏度。超声波检测专题知识讲座第56页试块TS-1标准试块作用标准试块作用校验超声波仪最大探测范围；校验超声波仪最大探测范围；整探测范围；整探测范围；调整检测灵敏度及确定缺点当量。调整检测灵敏度及确定缺点当量。超声波检测专题知识讲座第57页耦合剂 超声耦合剂是指超声波在探测面上声强透射率，声强透超声耦合剂是指超声波在探测面上声强透射率，声强透射率高，超声耦合好。射率高，超声耦合好。为了提升耦合效果，在探头与工件之间施加一层透声介为了提升耦合效果，在探头与工件之间施加一层透声介质称为耦合剂。耦合剂作用是排除工件表面之间空气，使质称为耦合剂。耦合剂作用是排除工件表面之间空气，使超声波能有效地进入工件，另外耦合剂还有降低摩擦作用，超声波能有效地进入工件，另外耦合剂还有降低摩擦作用，可降低探头磨损。可降低探头磨损。耦合剂耦合剂超声波检测专题知识讲座第58页耦合剂耦合剂能湿润工件表面，流动性、粘度和附着力适当，轻易去除能湿润工件表面，流动性、粘度和附着力适当，轻易去除耦合剂满耦合剂满耦合剂满耦合剂满足要求足要求足要求足要求声阻抗高，透声性好对工件无腐蚀，对人体无害，不污染环境对工件无腐蚀，对人体无害，不污染环境性能稳定，不易变质并能长久保留性能稳定，不易变质并能长久保留超声波检测专题知识讲座第59页仪器测试方法 超声波探伤仪、探头超声波探伤仪、探头 主要性能测试项目及其性能指标主要性能测试项目及其性能指标仪器灵敏度余量垂直线性动态范围分辨力水平线性探测范围通用仪器46dB6%26 dB26 dB2%不动车专用60 dB3.6m探头频率误差相对灵敏度余量分辨力声轴偏斜角折射角误差直探头15%40dB26 dB1.5斜探头15%60dB18 dB4%小角度探头15%50dB16 dB2不动车专用75dB超声波检测专题知识讲座第60页仪器测试方法垂直垂直线线性性误误差差测测量量连接探头并在试块上探测任一反射波(普通声程大于50mm)作为参考波，如图2所表示。调整探伤仪灵敏度，使参考波辐度恰为垂直刻度100，且衰减器最少有30dB余量。测试时允许使用探头压块。超声波检测专题知识讲座第61页仪器测试方法垂直垂直线线性性误误差差测测量量用衰减器降低参考波辐度，并依次记下每衰减2dB时参考波辐度读数，直至衰减26dB以上。然后将反射波辐度实测值与表l中理论值相比较，取最大正偏差d(+)与最大负偏差d(-)，则垂直线性误差d用式(1)计算：d=d(+)+d(-)(1)在工作频率范围内，改用不一样频率探头，重复(1)和(2)测试。超声波检测专题知识讲座第62页仪器测试方法垂直垂直线线性性误误差差测测量量用衰减器降低参考波辐度，并依次记下每衰减2dB时参考波辐度读数，直至衰减26dB以上。然后将反射波辐度实测值与表l中理论值相比较，取最大正偏差d(+)与最大负偏差d(-)，则垂直线性误差d用式(1)计算：d=d(+)+d(-)(1)在工作频率范围内，改用不一样频率探头，重复(1)和(2)测试。超声波检测专题知识讲座第63页仪器测试方法垂直垂直线线性性误误差差测测量量(1)连接探头并在试块上探测任一反射波(普通声程大于50mm)作为参考波。(2)调整衰减器降低参考波，并读取参考波辐度自垂直刻度100下降至刚能识别之最小值(普通约为35)时衰减器调整量，此调整量则定为该探伤仪在给定频率下动态范围。(3)按(1)和(2)条方法，测试不一样频率不一样回波时动态范围。超声波检测专题知识讲座第64页仪器测试方法水平水平线线性性误误差差测测量量(1)连接探头，并依据被测探伤议中扫描范围档级将探头置于适当厚度试块上，如DBD1，DBPz20-2，CSK-1A试块等，如图3所表示。再调整探伤仪使之显示屡次无干扰底波。(2)在不含有“扫描延迟”功效探伤仪中，在分别将底波调到相同辐度条件下，使第一次底波B1前沿对准水平刻度“2”第五次底波B5前沿对准水平刻度“10”，然后依次将每次底波调到上述相同辐度，分别读取第二、三四次底波前沿与水平刻度“4”、“6”、“8”偏差Ln，如图4所表示，然后取其最大偏差Lmax按式(2)计算水平线性误差L：式中：L：水平线性误差，；B：水平全刻度读数。超声波检测专题知识讲座第65页仪器测试方法水平水平线线性性误误差差测测量量图图3 3水平线性误差测量水平线性误差测量图图4 4水平线性误差测量水平线性误差测量超声波检测专题知识讲座第66页仪器测试方法水平水平线线性性误误差差测测量量(3)在含有“扫描延迟”功效探伤仪中，按(2)条方法，将底波以前沿对准水平刻度“O”，底波B6前沿对准水平刻度“lO”，然后读取第二至第五次底波中之最大偏差值Lmax，再按式(3)计算水平线性误差L(4)在探伤仪扫描范围各档级，最少应测试一个扫描速度下水平线性误差。超声波检测专题知识讲座第67页仪器测试方法探探头头回波回波频频率及率及频频率率误误差差测测量量1探头回波频率及频率误差测量(1)直探头回波频率测试 a)连接被测探头并置于l号标准试块25mm厚度处，使第一次底波环最高。b)用示波器在探伤仪接收输入端观察底波B1扩展波形，如图8，在此波形中，以峰值点P为基准，读出在其前一周期、后两个周期共计三个周期时间T3，依据fe=3T3计算回波频率fe，再按下式计算回波频率误差：口fe=(fe-f0)f0100(7)式中：fe回波频率误差，；f0探头标称频率。超声波检测专题知识讲座第68页仪器测试方法探探头头回波回波频频率及率及频频率率误误差差测测量量(2）斜探头回波频率测量仪器连接及调整度与直探头相同，将探头置于1号试块上探测R100圆弧面最高回波。其余步骤与直探头相同。超声波检测专题知识讲座第69页仪器测试方法分辨力分辨力(纵纵向向)测测量量(1)直探头分辨力测量 a)仪器抑制置零或关，其它旋钮置适当位置，连接探头并置于CSK-IA标准试块上，探测声程分别为85mm和91mm反射面反射波(如图9所表示)，移动探头使两波等高；图图9 9直探头分辨力测量直探头分辨力测量超声波检测专题知识讲座第70页仪器测试方法分辨力分辨力(纵纵向向)测测量量(1)直探头分辨力测量 a)仪器抑制置零或关，其它旋钮置适当位置，连接探头并置于CSK-IA标准试块上，探测声程分别为85mm和91mm反射面反射波(如图9所表示)，移动探头使两波等高；b)改变灵敏度使两次波辐同时到达满辐度100，然后测量波谷高度h，则该探头分辨力R用下式计算：R=2012(100h)若h=0或两波能完全分开，则取R30dB。图图9 9直探头分辨力测量直探头分辨力测量超声波检测专题知识讲座第71页仪器测试方法分辨力分辨力(纵纵向向)测测量量(1)斜探头分辨力测量 a)如图10所表示，探头置于CSK一1A试块K值测量位置，耦合良好，探测试块上A(50)、B(44)两孔反射波，移动探头使两波等高；b)调整衰减器和增益，使A、B西波波辐同时到达满辐度100，然后测量波谷高度h，则该探头分辨力R用式(8)计算；c)若h=0或两波能完全分开，则取R30dB。图图1010斜探头分辨力测量斜探头分辨力测量超声波检测专题知识讲座第72页仪器测试方法分辨力分辨力(纵纵向向)测测量量(1)小角度探头分辨力测量 将探头置于Kl，则测试时用试块下端面，如图23b上所表示。前后移动和左右移动探头，使所测端面回波辐度最高，然后用量角器测量探头侧面与试块侧面法线夹角。即为被测探头声轴偏斜角，读数准确到0.5。超声波检测专题知识讲座第89页仪器测试方法回波回波宽宽度度测测量量(1)连接探头并置于l号标准试块25mm厚度处，调整探伤仪使第二次底波B2前沿对准水平刻度“4”，第四次底波B4前沿对准水平刻度“8”。(2)将探头固定于1号试块上探测100mm厚度处底波，调整仪器使底波民辐度为垂直刻度80，然后读出此底波前沿始点至其后沿与垂直刻度20线交点水平距离W，如图24所表示，并用钢中纵波距离表示，则W即为该探头回波宽度。图图2424回波宽度测量回波宽度测量超声波检测专题知识讲座第90页超声波检测专题知识讲座第91页纵波测试方法超声波检测专题知识讲座第92页纵波测试方法超声波检测专题知识讲座第93页横波测试方法超声波检测专题知识讲座第94页横波测试方法超声波检测专题知识讲座第95页超声波检测专题知识讲座第96页