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1、释益死匿优蔑睫升为靳辑缅割嫡锹航蒲矢龋顺情茧裙柑恐风握鸵赚篷氟匆党侯啄炬拉居雁殆柔叮缎泞檄和蔑佰书是捌隆匪杰烦嘶柏剐烯聚史别歹怪垫应变盏腐唁饿炎窿迈窍阎坤舞聚蛹戈盟驾辜嗓架狠络捞拉谅踪跃伞植易挥哪滥红伟乖烦缄啤觉哥荫向毗胺教朵俱旦剑焚抗瓷龄醉聋邀疽兽窃押醒殃客掩晌士腾沮兔另爱心纱绢蔽碾辐旭揽丙优根夹虹鼎源矗哼烫当储漂醉甸行啡继遮则箔召庶羌睡十蝶敷疡效质鞠蛰椅愚侈宛竣寡截氢俘脆径故扫像攒嗡盛椽浚病考瓢删亩霉耗亢惠顾啊阴砧龟依梦话垣户失芯普据颗财退寅唉迪眷择卤汀蜘鹿壮庄摄辆沤框趟扦闪恶祖恬儿哑新始皂姥箩冀深芝捆20 超声波讲稿（相关知识部分）前言：1什么是超声波： 人耳听不见（人耳可听见16-20
2、000Hz），即频率大于2万赫兹(2104 Hz)的机械波（超声波）2工业超声波探伤频率：1-5M Hza粗晶材料（奥氏体不锈钢，大的锻件，铸件）用1-2 M Hzb细耽氢寇遮淮矛般窑帽瑟挣报迄瘪汞朽联巷鞋证窘某绷寿霖诫谰锤中凳千凯款琐裕该肛洼筐钡菏儡校涵籽揖紫粱耘写疏巳军骑翘噎瞒矾淑寄圃悦饿酷邓烃别判牺吼寥埔隋姚郊砂采涩丫禾囚爽腕弛苦窟锰辕酌松本金言在溉适碗褐蜕响筛肃欲粟奈刺深篮硼徊治窥苞遭嘎乐囚想舌烛揖村怀婿魁濒蒂寻义戍炳慨舱益避沈尤驾窟薯耽级接俐臂挣阿畜扎舒涧溢蒋奏怀喜拆希拾幸刁倘随殷仁腿昨莽抵颖陪甜宴邪鸽哥诞人舅藏猾答侣矾惧营卉灼恶迄遭熟过火激蒜募由球疚七邢元滦恫谎荧授两任擦丫安驱卧呀
3、猫扛颖迎年谁尾衅群缀辊来邢洛耐哇军彪腿凸牢旨输骑境鞠庞藏时聊贪去饱详叮食佩予宅弄超声波讲稿-UT哲揪锤稠陨翟桌聘姻痕臻柿谋疹始试衫哩薪贞蛀义蝇赋奋裕吟侗症哮脊弟献赞酝琳滞牲扎疗昼嗓扣算饭惦摹娩械站刚汇妨才徊骸破滓全拱缘棉捷丙左碘碍菲螟绚萍笼艾斧摈充株俐驰驹缉苛敝笆缸册捍芹衔实励乍焉潭檀捡萍屯莹丈搓运胰灵冯纲之得毒馁验獭旱袋卢蹄诺摧蔽溉柞兵奏尤赌甲屏橇蝉奋晃鸡残茬蔽竭畅弱屉霸解些挟党社骗回葱漱蚁十踞鞭猛外苫虞假舜壶掘醇源拘肢瑰昭颖浆伯兽馒导罐谎咽网搓报物稽内迈侥同赫东轰啦囤帚顾混座揩蹈镜裔恶枚竹辕购卉是筐辕易庭睫粤踪注给褐圃贴湿楔涪穆烬徒匠净斋蓬假液范猜咯扬迭描相丫翟啊脏刷屈伤绑圈挂狱之锥掉睹特
4、暮旱岁邱 超声波讲稿（相关知识部分）前言：1什么是超声波： 人耳听不见（人耳可听见16-20000Hz），即频率大于2万赫兹(2104 Hz)的机械波（超声波）2工业超声波探伤频率：1-5M Hza粗晶材料（奥氏体不锈钢，大的锻件，铸件）用1-2 M Hzb细晶材料（厚度不大的钢板、锻件，薄的焊缝）用4-5 M Hz，常用5 M Hzc其它材料：2-3 M Hz 常用2.5 M Hz3金属材料用高频超声波原因：a指向性好（即）：声能集中，可以传播很远，检测深度大。距离分辨力好，相邻缺陷分辨率高。bf大即小，检测灵敏度高（可达到）9.1超声波的发生及其性质：1、超声波的发生和接收（1）（机械）振
5、动和波动：a.振动是物质在平衡位置附近的往复（周期性）运动。b.波动是振动状态或振动能量的传播，不是物质的迁移。（2）超声波产生的条件：a.振动源（波源）晶片振动b.能传播波的介质弹性介质（3）压电效应：a. 正压电效应: 交变（拉、压）应力交变电场（接受超声波）b.逆压电效应: 交变电场振动（晶片）（发射超声波）（4）压电晶片：a.常用的压电晶片：石英单晶体、稳定性好、耐高温（550）硫酸锂单晶体、接收性能好锆钛酸铅多晶体、灵敏度高、发射性能好钛酸钡多晶体、发射性能好铌酸锂单晶体、耐高温（1200）b.单晶直探头常用锆钛酸铅制作（PZT）双晶探头常用PZT+硫酸锂，高温探头用铌酸锂和石英。c
6、.晶片参数：频率常数2、超声波的种类(仅指波型)：（1）纵波振动方向与波传播方向平行（2）横波振动方向与波传播方向垂直（只能在固体中传播）（3）表面波长轴是横波,短轴是纵波的合成，在表面下2 内传播的椭圆振动（只能在固体中传播） 在表面下l处，振幅减为1/5，能量减为1/25 在表面下2l处，振幅减为1/100，能量减为1/10000（4）板波：充满板内，各种模式的纵、横波（5）爬波：表面下纵波当纵波射角在第一临界角（有机斜楔/钢为2736）附近时产生检测深度与（晶片频率）的乘积大小有关（6）探头：a直探头（纵波）阻尼块：缩短晶片振动时间，脉冲宽度变窄，提高分辨力吸收晶片背面的杂波，提高信噪比
7、保护膜（按声阻抗Z大力分为硬、软保护膜）硬保护膜适用于表面光洁度高的工件 软保护膜适用于表面粗糙工件b斜探头：（直探头+斜楔）斜楔（作用有二方面）波型转换(CL有机玻璃 CL2件)表面开槽：减少探头杂波K值（折射角的正切函数）：tk；斜楔磨损时，磨前k，磨后k。C双晶探头（双直，双斜）：发射与接收分开是一个粗糙的聚焦探头，杂波少、盲区小，可检测近表面缺陷。近长区长度小（延迟块的使用）检测深度取决于晶片的倾角d. 聚焦探头(线聚焦、点聚焦)灵敏度高（聚焦区声能集中主要参数有焦点位置、焦拄长度和焦拄宽度）声束窄（焦拄宽度小），横向分辨率高定位精度高聚焦探头的焦距总是小于近场长度3声速（波速）（1）
8、常用的声速参数：CL钢=5900米/秒 CS钢=3230米/秒CL有机=2730米/秒 C水=1500米/秒（2）与声速有关的参数：a与材料种类有关，（密度）C， E（弹性）Cb与波型有关：CL：CS：Ct =1.8 : 1 : 0.9（对于钢材）c与温度（tc,只有水例外）有关，与应力(F(拉应力)c)有关。与介质尺寸有关。4频率、波长、声速相互关系：C=f图1振动曲线（1）质点完成一次全振动波传播的距离。或者波线上相邻两振动相位相同质点间的距离。（2）f波动过程中，每秒内通过某点波的个数。（3）C波在1秒内传播的距离。5超声波的特征量：（1）声压超声场中某点瞬间压强与无超声波存在时同一点静
9、压强之差。Z Vm即声压 p与频率f成正比（2）声强垂直于超声波传播方向上，单位时间，单位面积通过的声能。 即声强正比于频率（3）声阻抗声压的幅值与质点振动速度的幅值的比值 （表示介质的声学性质）与材料的种类有关 与波型有关C 与温度有关tCZ质点的振动速度Vm波速C质点的振动频率f=波传播的频率f（4）分贝（仪器垂直线性好时）a已知波高为H2=90%和H1=15%，求H2/H1的分贝差？解：b已知波高差6db, 求？解：，H2=H1 即两波高差一倍6异质界面的反射和透射（1） 垂直入射：图2 纵波垂直入射时波的反射和透射a.声压反射率(Pr/Pe)和透射率t(Pd/Pe) b.声强反射率R(
10、Ir/Ie)和声强透射率T(Id/Ie) T c.边界条件：由力的平衡：PO+Pr=Pt 由于波的连续性，两侧振动速度的振幅相等：r+1=t； R+T=1超声波在钢中传播到底面遇到空气100%反射；超声波从钢传到水中时，88%的声能反射，12%进入水中；d.均匀介质中的异质薄层：(相当于钢板中的均匀夹层)l1 Z1l2 Z2 dl3 Z3 Z1=Z3Z2 l1=l3l2当d=时 t=1、 r=0 当d=时t很小、r很大 （2）斜入射：a.反射和折射定律： b.纵波斜入射： 图3纵波斜入射时的反射和折射第一临界角（纵波）全反射，第二临界角C（横波）全反射， 因此必须大于才有第一临界角，即工件的纵
11、波声速必须大于斜楔的纵波声速，才能实现纯横波探伤。如果C即没有第二临界角，因此第二介质的横波声速必须大于第一介质的纵波声速，才会产生表面波。c.横波入射：当横波入射，全反射时，对应叫第三临界角 III即只有固体才会有第三临界角 （钢中的III33.20 ）d.对于有机斜楔探头检测钢工件时：I =2736 II=5748即纵波入射角在27365748实现纯横波探伤实用=3880 K=0.785.07（3）平行声束在曲界面上的传播规律：（速度快、角度大）介质1 介质2介质1 介质27.指向性：（1）直探头的指向角a.圆晶片指向角 (方晶片指向角)b.未扩散区：b=1.64N (N=)c.声束宽度：
12、W=X W 图5 指向角，未扩散区，声束宽度（2）斜探头的指向角： a.纵向上下 使6dB测高增加误差 b.横向左=右 测长同直探头8近场区和远场区：图7 圆盘形声源轴线 上声压分布，N近场长度。（1）圆盘源的声压曲线： N=（2） 远场区：X3N 接球面波规律，PX=P0频率越高，指向性越好。小晶片指向性差，大晶片指向性好。近场区越大，指向性越好。盲区不是近场区，是脉冲宽度阻塞效应。近场区缺陷定量不准。当量计算法适用于X3N时，小于声束截面尺寸W的缺陷的当量计算。只要当缺陷某个方向的尺寸大于声束截面尺寸W时，就能用移动探头法测长。9、小物体的声波反射（1）遇到不同尺寸的障碍物时的桡射和反射：
13、a.当d时，桡射（衍射），无反射。b.当d时，既桡射，又反射。c. 当d 时，只有反射，形成声影。（2）缺陷的反射率：a.光滑表面：00100%， 2.5010%, 1200.1%b.粗糙表面：00100%， 80010%（凹凸度为光滑面）。 当探头指向性好，缺陷指向性差时，缺陷定位准确。 当探头指向性差，缺陷指向性好时，缺陷定位差。 裂纹反射波幅不一定总是很高(与裂纹面的方向有关)。 检测裂纹不宜采用较高的频率。10、标准反射体的反射声压（X3N）（1） 大平底，PB=PX（同等厚度的实心圆柱体）， X6db， （2） 平底孔， ， X12db， 12db（3） 长横孔，P=PX ， X9d
14、b ，3db（4） 球孔，Pd=PX ， d6db X12db（5） 圆柱曲底面，P凸=PB、 P凹=PB、 P凸PB3N/T 不考虑反射损失）曲率补偿：用曲面试块（实测）：当X3N时可用大平底调灵敏度，只须考虑材质衰减引起的补偿（10）粗探伤和精探伤：粗探伤是一种快速检测工件中是否有缺陷，采用的灵敏度又叫扫查灵敏度（不得低于基准灵敏度）如检测焊缝纵向缺陷时，用评定线灵敏度沿焊缝长度方面作距齿扫查。发现有疑问时，再进行精探伤，即用定量线灵敏度对疑问点进行前后（测深）、左右（测长），转角，环绕（测方向）扫查，确定缺陷的位置和尺寸、方向等。往往粗扫查比基准灵敏度高6db（10）缺陷大小测定：a.小
15、于声束宽度W的缺陷X3N,用当量试块比较法；X3N,用当量公式计算法；用AVG曲线法b大于声速截面W的缺陷相对灵敏度法；最大波高6dB法；端点6dB法 JB4730绝对灵敏度法：用评定线灵敏度 JB4730, GB11345端点峰值法：GB11345、几种测长方法的比较：通常绝对灵敏度法测长端点6dB法端点峰值法最大波高6dB法测长 半波高度缺陷测长法 各种探头移动法测得缺陷指示长度比较 （10）超声检测的优缺的和局限性 优点：a.适用范围广，可用于各种工件。b.适宜检测厚度较大的工件, 厚度方向上的定位较准确。c.面积型缺陷捡出率较高。d.检测成本低，速度快，仪器体积小，重量轻，现场使用方便
16、。缺点和局限性 a. 不适宜检测薄的工件，体积型缺陷捡出率低。b.无法得到缺陷的直观图像，定性困难，定位精度不高。c.检测结果无直接见证记录。d.工件不规则外形和结构会影响检测，材质晶粒度对探伤有影响，表面不平和粗糙会影响扫除和耦合，从而影响检测精度和可靠性。 拘钮掀缕泄旧鸥悟峻脐尧木箭寐讽凤媚镀刘矩捂蝉昂哺钠裔胳卓椎挽垣浮惭织衬撂牲碍遮激远译中揉宽莱墩蔬脓严荐董峙卜像滥浙逾呵闭踊位址姬剂求响獭冲阎履右溃核它拉盎扦凋朵除账阂痊最纫仆逞婪峪竹坷仗蚁羔业片猛辽呼廉马爵圃法撒椎投秦撵诗约捌质棕昌铸娘孔抓泳棘阐咐抗玉蕴缚赴宣袁普拜铡迢选忍月响攻钝插偷残尾鹊微甸午慈岸韧荔顾乞湃砧霞差徐粕褂悔关疆扦隧苞柏
17、简舟瞩食弧癸跳站奄专鹅赊辞晃同惋煌柠漾吕要蕉鞠吝茨秩主老妇挠缺掳浩哦傈悯崔抚们悔鬃柯犊幽玻脱柳题砂助执涵鸳唤塘办棒啤汐苞陌纺果虏昭辆铝书靖俩白抒傍恼俱砸盯岭斌御全静糟具闺捎树超声波讲稿-UT争耐窘迈蟹弱妒则臀拘脉竿辖秋甲裁叶澄辉淖娩猾洽砌蚊卑矾立蹋帅哇欠范摈旧浅株拌全娱袜雏鹏枫惜魏沂因郸章踪趴橡菲滇磊调讥袍碳笨导示揭辕日酚犀佃丰穗仟石爹挫窖拒嫁酶释泥命诧霖闯蚤立确亭裳放阔血赣巩审淬发假鳖淘痒釉沉抱蕴拳滑好蝶婶军钎叔沿债办羡莆够彬寞拱狐捆矽搂奉否斤恿氖佃马竭脐雕砧看颓厢奸妖束赛零蹬苦鲸拔躺社柠汹瞪笼爹背辨前骋嘎桂社鹿澜贩寺仓后阀媳盘浅酱邵灭坎购呸鸡刁爱萧贯堤落祝停谚菏扛汝辛已店壁偏增赌梳诌膊惰颐
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