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1、 、超声波反射法 脉冲反射法是利用超声波脉冲在试件内传播的过程中， 遇有声阻抗相差较大的两种介质的界面时，将发生反射的原 理进行检测的方法。采用一个探头兼做发射和接收器件，接 收信号在探伤仪的荧光屏上显示，并根据缺陷及底面反射波 的有无、大小及其在时基轴上的位置来判断缺陷的有无、大 小及其方位。 1.6 超声波检测方法 (1)检测灵敏度高，能发现较小的缺陷； (2)当调整好仪器的垂直线性和水平线性后，可得到较高的 检 测精度； (3)适用范围广，适当改变耦合方式、选择一定的探头以实 现 预期的探测波型和检测灵敏度，或者说可实现多种不同 的 方法对试件进行检测； (4)操作简单、方便、容易实施。
2、 反射法检测优点 (1) 单探头检测往往在试件上留有一定盲区； (2) 由于探头的近场效应，故不适用于薄壁试件和近表面 缺 陷的检测； (3) 缺陷波的大小与被检缺陷的取向关系密切，容易有漏 检 现象发生； (4) 因声波往返传播，故不适用于衰减太大的材料。 反射法检测缺点 2、超声波透射法 透射法又叫穿透法，是最早采用的一种超声检测技术。 透射法是将发射探头和接收探头分别置于试件的两个相 对面上，根据超声波穿透试件后的能量变化情况，来判断试 件内部质量的方法。如试件内无缺陷，声波穿透后衰减小， 则接收信号较强；如试件内有小缺陷，声波在传播过程中部 分被缺陷遮挡，使之在缺陷后形成阴影，接受探头
3、只能收到 较弱的信号；若试件中缺陷面积大于声束截面时，全部声束 被缺陷遮挡，接收探头则收不到发射信号。 透射法简单易懂、 便于实施，不需考虑反 射脉冲幅度，而且裂纹 的遮蔽作用不受缺陷粗 糙度或缺陷方位等因素 的影响（这通常是造成 检测结果变化的主要原 因）。 工作原理 (1) 在试件中声波只做单向传播，适合检测高衰减的材料。 (2) 对发射和接收探头的相对位置要求严格，需专门的探头 支架。当选择好耦合剂后，特别适用于单一产品大批量 加工制造过程中的机械化自动检测。 (3) 在探头与试件相对位置布置得当后，即可进行检测，在 试件中几乎不存在盲区。 优点 (1) 一对探头单收单发的情况下，只能判
4、断缺陷的有无和 大小，不能确定缺陷的方位。 (2)当缺陷尺寸小于探头波束宽度时，该方法的探测灵敏 度低。若用探伤仪上透射波高低来评价缺陷的大小，则 仅当透射声压变化20%以上时，才能将超声信号的变化 进行有效的区分。若用数据采集器采集超声波信号，并 借助于计算机进行信号处理，则可大大提高探测灵敏度 和精度。 (3)往往需要专门的扫查装置。 缺点 液浸法可减少探头的磨损，又能消除直接接触法中那些 难以控制因素，使声波的发射和接收比较稳定。探头角度可 以自由变动，有利于提高探测速度，也便于实现检测过程的 自动化。 3、超声波液浸法 液浸法是在探头与试件之间填充一定厚度的液体介质 作耦合剂，是声波首
5、先经过液体耦合剂，而后再入射到试 件中去，探头与试件并不直接接触，从而克服了直接接触 法难以实现良好接触状态的缺点。 缺点是当耦合 层较厚时，声能损 失较大。另外，自 动化检测还需要相 应的辅助设备，有 时是复杂的机械设 备和电子设备，它 们对单一产品（或 几种产品）往往具 有很高的检测能力 ，但缺乏灵活性。 4、超声波横波检测法 垂直于探测面或与探测面有较大倾角的缺陷，对于纵 波探伤而言，属于取向不良的缺陷，很难被检测出来。横 波探伤法对这类缺陷就很敏感，广泛用于对接焊缝、钢结 构件、键槽等场合的检测。 超声波探伤仪 超声波探伤仪、探头和试块是超声波检测的重 要设备。 超声波探伤仪是超声波检
6、测的主体设备，它的 作用是产生电振荡并加于换能器探头，激励探 头发射超声波，同时将探头送回的电信号进行放大 ，通过一定方式显示出来，从而得到被检工件内部 有无缺陷以及缺陷位置和大小的信息。 按照缺陷显示方式分类，可分为A型、B型和 C型显示探伤仪。 A型显示探伤仪：A型显示是一种波形显示， 探伤仪荧光屏的横坐标代表代表声波的传播时间 （或距离），纵坐标代表代表反射波的幅度，由 反射波的位置可以确定缺陷位置，由反射波的幅 度可以估算缺陷大小。 B型显示探伤仪： B型显示是一种图像显示，探伤仪荧光屏 的横坐标是靠机械扫描代表代表探头的扫查轨迹，纵坐标是 靠电子扫描来代表声波的传播时间（或距离），因
7、而可以直 观地显示出被检工件任一纵截面上缺陷的分布及缺陷的深度 。 C型显示探伤仪： C型显示也是一种图像显示，探伤仪荧光 屏的横坐标和纵坐标都是靠机械扫描来代表探头在工件表面 的位置。探头接收信号幅度以光点灰度表示，因而，当探头 在工件表面移动时，荧光屏上便显示出工件内部与检测面平 行的平面内的缺陷图像，但不能显示缺陷的深度。 A模式 B模式 C模式 D模式 P模式 超声波探头 发射或接收超声的器件叫超声换能器，也叫超声波探头 。 超声换能器包括压电换能器、磁致伸缩换能器、电磁换 能器等。目前比较常用的是压电换能器。 当在压电材料（也称压电晶片）两面的电极上加上电压 ，它就会按照电压的正负和
8、大小，在厚度方向产生伸、缩。 利用这一性质，若加上高频电压，就会产生高频伸缩现象。 如果把这个伸缩振动设法加到被检工件的材料上，材料质点 也会随之振动，从而产生声波，在材料内传播。 超声波的接收是同超声波的发射完全相反的过程，即超声 波传到被检材料表面，使表面产生振动，并使压电晶片随之产 生伸缩，在电极间产生电压，此电压经放大后，就可在仪器示 波屏上进行观察和测定。 超声波试块是按一定用途设计制造的、具有 简单形状人工反射体的试件。 用途：测试或校验仪器和探头的性能；确定 探测灵敏度和缺陷大小；调整探测距离和确定缺 陷位置；测定材料的某些声学特性。 超声波试块 分类： 按标准化程度分类： 标准试块由法定机构对形状、材质、尺寸、性能等作 出规定和检定的试块。有国际标准试块和各 个国家的国家标准试块。 对比试块由各个专业部门按检测对象的具体要求，对材 质、形状、尺寸、性能等作出规定的试块。 按用途分类： 校验试块和灵敏度试块 按标准反射体形状分类： 平底孔试块、横孔、槽口试块等。 按检测对象分类： 锻件、焊缝、金属材料探伤试块等。