超声波探伤培训.ppt

无损检测,范舟2014年10月,无损检测概论声学基础知识超声波的产生，探头与声场探伤原理（透射、反射、串列）探伤仪，数据显示（A-扫描，B-扫描，C-扫描）耦合方法探伤参数（入射方向，频率，频带宽度，晶片尺寸）探伤仪的调整（时基线，灵敏度，评判）影响因素，可探缺陷应用技术（测厚,焊缝，铁路）(UTEinfhrungWDJuni02,Seite2),目,录,第一章无损检测概论1.1无损检测的定义无损检测技术(Non-DestructiveTesting,简称NDT)是第二次世界大战后迅速发展起来的一门新兴的、多学科综合应用的工程科学。此项技术是在不改变及损伤被检对象的各种性能(其中包括物理性能、化学性能、几何形状、表,面状态,等)的前提下，采用多种适用的方法对被检对象,进行检测，以确定其质量，即确定该被检对象的实际使用性能是否能满足事先设计的需要，以及确定其某些特性，如几何尺寸、所使用的材料、表面状况、均匀性、密度等。(UTEinfhrungWDJuni02,Seite3),(UTEinfhrungWDJuni02,Seite4),1.2无损检测的方法及适用范围基本分类:,机械、光学方法目视、光学法全息照相干涉法光弹性复膜法应力涂料法应变计法微硬度法液浸法挥发液法过滤微粒法检漏法,MechanicalOpticalVisual-OpticalHolographicInterferometryPhotoelasticCoatingBrittleCoatingStrainGageMicrohardnessLiquidPenetrateVolatileLiquidFilteredParticleLeakDetection,声学法声冲击法声振动法涡流声振动法声发射法超声脉冲反射法超声透射法超声共振法超声表面波法超声临界角法电磁超声法,Sonic-UltrasonicAcoustic-ImpactSonicVibrationEddySonicVibrationAcousticEmissionPulse-EchoUltrasonicTransmissionUltrasonicsResonanceUltrasonicsSurface-WaveUltrasonicsCritical-AngleUltrasonicsElectromagneto-Acoustic,(UTEinfhrungWDJuni02,Seite5),射线透照方法射线照相法射线照相法中子射线照相法透照射线测量法后背散乱射线测量法自动射线照相法放射性气体渗透法正电子湮没法电磁方法静磁场法磁粉探伤法核磁共振法巴克豪森效应涡流法电阻法,PenetratingRadiationX-RadiographyGammaRadiographyNeutronRadiographyPenetratingRadiometryBackscatterRadiometryAutoradiographyRadioactiveGasPenetrantPositronAnnihilationElectromagneticStaticMagneticFieldMagneticParticleNuclearMagneticReson-BarkhausenEffectEddyCurrentElectricCurrent,热力学方法接触测温法热电势法红外线放射测量法液晶法电热法化学、分析方法化学定位试验电解检测法激光检测法离子散射法离子检测法俄歇分析法荧光射线法射线衍射法中子放射化法,ThermalContactThermometryThermoelectricProbeInfraredRadiometryThermochromicElectrothermalChemical-AnalyticalChemicalSpotTestElectrolyticProbeLaserProbeIonScatterIonProbeAugerAnalysisX-rayFluorescenceX-rayDiffractionNeutronActivation,带电粉末法,ElectrifiedParticle,带电粒子放射化法Charged-ParticleActivation,莫斯鲍尔分析法外激电子发射法,MossbauerAnalysisEXo-ElectronEmission,电晕放电法绝缘法微波射线法,CoronaDischargeDielectricMicrowaveRadiation,辅助分类:,成相法,ImageGeneration,超声全息法,Ultrasonic,Holography,照相法,Photoimaging,电视温度记录法,VideoThermography,射线照相法,FilmRadiography,信号、图像分析法Signal-ImageAnalysis,干版射线照相法,Xeroradiography,照相抽取法,PhotographicExtraction,轨迹腐蚀射线照相法Track-EtchRadiography激光过滤法,Laserfiltering,透视法,Fluoroscopy,图像扫描数字化法ImageScanDigitization,电视射线照相法,VideoRadiography,电视增强法,VideoEnhancement,超声水浸法超声电视摄像法,ImmersionUltrasonics超声频谱分析法UltrasonicVideography声信号分析法,UltrasonicSpectroscopySonicSignatureAnalysis(UTEinfhrungWDJuni02,Seite6),(UTEinfhrungWDJuni02,Seite7),(UTEinfhrungWDJuni02,Seite8),(UTEinfhrungWDJuni02,Seite9),1.3无损检测五大常规手段的应用范围及性能对比,(UTEinfhrungWDJuni02,Seite10),(UTEinfhrungWDJuni02,Seite11),(UTEinfhrungWDJuni02,Seite12),t,t,-A,T2,0,5s,0,5s,1s,1s,1,5s,1,5s,T1=1s,f1=1/1s=1MHz,xAT2=0,5sf2=1/0,5s=2MHz,0,0,-A振动与频率(UTEinfhrungWDJuni02,Seite13),第二章、声学基础知识xAT1,波长,波前,始点,t,x,波的传播(UTEinfhrungWDJuni02,Seite14),橡皮条,波长,振动方向,传播方向,纵波(UTEinfhrungWDJuni02,Seite15),纵波,传播方向,振动方向,纵波(UTEinfhrungWDJuni02,Seite16),横波(UTEinfhrungWDJuni02,Seite17),横,波,传播方向,振动方向,(UTEinfhrungWDJuni02,Seite18),振动方向,表面,表面波,板波(UTEinfhrungWDJuni02,Seite19),振动方向,表面,入射波声压pe,反射波声压pr=R.pe,透射波声压pd=D.pe,Z1=1.c1介质1介质2,Z2=,2.c2,界面(垂直入射)(UTEinfhrungWDJuni02,Seite20),L,2,T,2,T,1,L,1,反射横波反射纵波,折射纵波,折射横波,法线L,1入射纵波介质1cL,1;cT,1介质2cL,2;cT,2,界面(斜入射)(UTEinfhrungWDJuni02,Seite21),90-,=45,=70,long90-,镜像反射(UTEinfhrungWDJuni02,Seite22),+,-,压电效应,反效应,作用,效果,施压力于晶体上施拉力于晶体上,施正向电压,施负向电压,产生正电压产生负电压,晶体膨胀,晶体收缩,-,+,+,+-,00,压电效应(UTEinfhrungWDJuni02,Seite23),第三章、超声波的产生，探头与声场,直探头的构造(UTEinfhrungWDJuni02,Seite24),电气适配器阻尼块,晶片,保护膜,D,近场区,10,远场区,r,声压p100%,50%10%,r晶片被检材料,距材料表面的距离探头的声场(UTEinfhrungWDJuni02,Seite25),接触法探伤(UTEinfhrungWDJuni02,Seite26),直探头既发射也接受,d,d,d,RWE,2RWE,3RWE4RWE,d,d发射脉冲(SI),被检工件,超声波信号,dV,d,d,d,带有延迟块的直探头(UTEinfhrungWDJuni02,Seite27),d,延迟块,2dV,OE,RWE,2RWE3RWE,dV发射脉冲(SI),发射晶片dV,接收晶片倾斜角度延迟块,声学绝缘电气适配器,d双晶探头(UTEinfhrungWDJuni02,Seite28),检测灵敏度,不可检测区,小角度,双晶探头的倾斜角度(UTEinfhrungWDJuni02,Seite29),大角度,不可检测区,最大检,测范围最大检测范围,不可检测区,小角度距材料表面的距离,大角度,阻尼块,外壳,吸收块插头,探头线,T,2,横波斜探头(UTEinfhrungWDJuni02,Seite30),晶片,延迟块纵波,电气适配器,20,24,47,6,塑料,钢材,33,4,90,45,90,两种波型,第一临界角,工作范围,第二临界角,表面波斜探头的波型(UTEinfhrungWDJuni02,Seite31),57,3塑料,钢材,36,5塑料,钢材,27,6塑料,钢材,x,apa,a,t1,d,T,2,s斜探头s=声程a=ssin()=投影距离a=a-x=距探头前沿的距离ap=2dtan()=一次声程t0=scos()=缺陷计算深度t1=2d-scos()=缺陷实际深度斜探头探伤(UTEinfhrungWDJuni02,Seite32),E,S,E,S,E,S,E,S,E,S,E,S,缺陷,声波被内部缺陷全部反射,入射波被全部反射,部分波被反射,显示不真实,接受探头透射波,接收到全部入射波.Bildschirm-anzeigen,被检工,件,探头位置错误,透射法(UTEinfhrungWDJuni02,Seite33),第四章、探伤原理（透射、反射、串列）发射探头,缺陷,透射波,部分波被反射,荧光屏显示,发射脉冲,底波(RE),无缺陷,缺陷显示（无底波）,缺陷显示（无底波）深度位置不同,(SI)不同大小的缺陷反射,缺陷,探头发射并接受被检工,件,缺陷,缺陷显示（有底,波）反射法(UTEinfhrungWDJuni02,Seite34),缺陷显示（有底波）深度位置不同,位置,0,1,2,3,4,5,6,始脉冲底波不同缺陷的反射波(UTEinfhrungWDJuni02,Seite35),缺陷位置串列探伤(UTEinfhrungWDJuni02,Seite36),S,E,超声波探伤仪原理图(UTEinfhrungWDJuni02,Seite37),脉冲位移延迟电路,滤波闸门,垂直放大,脉冲发生器,发射整流,放大SI,FE,RE,探头双晶插头,E,第五章、探伤仪，数据显示（A-扫描，B-扫描，C-扫描）S被检工件,水平放大,TIEFEmm,VERSCHIEB.MESSLNGEVERSTRK.SCHWELLE.0mm100mm80.0dB0%,AMPLITUDE%BSHSI,FE,LNGEmmRE,数字化转化,A-扫描图,数据存储数字式探伤仪的构成(UTEinfhrungWDJuni02,Seite38),S被检工件,探头,脉冲位移延迟电路,滤波闸门放大,脉冲发生器,发射整流,双晶插头E,全频显示,整流显示,正常显示相位旋转180超声波探伤仪的显示方式(UTEinfhrungWDJuni02,Seite39),(UTEinfhrungWDJuni02,Seite40),A-扫描图,缺陷闸门,人工缺陷超声波信号闸门高度,灰度,x扫查,B-超图,x,SI,FE,RE,z,t,z,tzB扫描图(横截面剖视图)将反射信号强弱转换为不同灰度等级与探头位置共同组成的图形B-扫描图(UTEinfhrungWDJuni02,Seite41),x,SI,FE,RE,C-超图:将探头沿x-y方向扫查。将反射信号强弱转换为不同灰度等级与探头位置共同组成的图形x探头,yyz被检工件C-扫描图(UTEinfhrungWDJuni02,Seite42),灰度,(UTEinfhrungWDJuni02,Seite43),接触法,第六章、耦合方法,(UTEinfhrungWDJuni02,Seite44),液浸法,(UTEinfhrungWDJuni02,Seite45),局部液浸法,(UTEinfhrungWDJuni02,Seite46),水膜法,(UTEinfhrungWDJuni02,Seite47),用于射流的喷嘴探头架的驱动,喷嘴与工件表面间隙的控制,射流法,(UTEinfhrungWDJuni02,Seite48),纵向缺陷/横向缺陷/夹层,多探头射流法,(UTEinfhrungWDJuni02,Seite49),自由水柱射流法,可发现,不可发现,不规则裂纹(UTEinfhrungWDJuni02,Seite50),第七章、探伤参数（入射方向，频率，频带宽度，晶片尺寸）,罗纹,错误形状反射波罗纹反射错误,错误正确错误,正确正确与错误的入射方向(UTEinfhrungWDJuni02,Seite51),正确,正确,适配块钢管,外表面缺陷,钢管探伤(UTEinfhrungWDJuni02,Seite52),外表面缺陷,内部缺陷纵向缺陷探伤,内部缺陷横向缺陷探伤,KARL-DEUTSCH-ECHOGRAPH,WestGermany,0,2,4,6,8,10,KARL-DEUTSCH-ECHOGRAPH,WestGermany,0,2,4,6,8,10,KARL-DEUTSCH-ECHOGRAPH,WestGermany,0,2,4,6,8,10,反射波的动态波形(UTEinfhrungWDJuni02,Seite53),(UTEinfhrungWDJuni02,Seite54),超声波声场(与频率、晶片尺寸声速相关),检测频率的影响(UTEinfhrungWDJuni02,Seite55),SI,SI,SI,RE,RE,RE,FE,0,5MHz,1MHz,2MHz,(UTEinfhrungWDJuni02,Seite56),脉冲形式,窄频带.宽频带,长脉冲.短脉冲,振动形式,频谱与带宽(UTEinfhrungWDJuni02,Seite57),时间,频率,宽脉冲:+窄频带+低阻尼冲击波:+极宽频带+高阻尼短脉冲:+宽频带+中阻尼,t0,aa,s=100mm,t0,t0,s=25mmaas=50mm,K2K2,K1,时基线调整:K1及K2试块(UTEinfhrungWDJuni02,Seite58),第八章、探伤仪的a调整（时基线，灵敏度，评判）a,波高,液体,探头,a1,a2,V,a1,a2,距离,GAVG方法原理(UTEinfhrungWDJuni02,Seite59),G,=,0,8,0,5,0,0,102030,4050,60,A=,aN,100,50,30,20,10,5,3,2,1,0,5,0,3,0,2,0,1,0,V(dB)102030,4050,60,V(dB),g,Deff,1,5,1,0,064,0,3,0,2,0,1,05,NORMIERTESAVG-DIAGRAMMGENERALIZEDDGSDIAGRAMKarlDeutschD-42115Wuppertal,正常AVG曲线(UTEinfhrungWDJuni02,Seite60),(UTEinfhrungWDJuni02,Seite61),Pos.3,2,1,4,5,Pos.6,Test-bohrungen,KARL-DEUTSCH-ECHOGRAPH,Germany,0,2,4,6,8,10,Vergleichslinie,Prfkopf-Position12DAC(相对dB值)法,3,4,56,被检工件,KARL-DEUTSCH-ECHOGRAPH,Germany,0,2,4,6,8,10,KARL-DEUTSCH-ECHOGRAPH,Germany,0,2,4,6,8,10,KARL-DEUTSCH-ECHOGRAPHGermany,0,2,4,6,8,10,无缺陷处,夹层,夹层边缘,确认缺陷大小(UTEinfhrungWDJuni02,Seite62),(UTEinfhrungWDJuni02,Seite63),无散射,散射,第九章、影响因素，可探缺陷,有高频散射,有散射,(UTEinfhrungWDJuni02,Seite64),吸收,有高频吸收,有吸收,无吸收,SI,SI,SI,SI,SI,SI,脉冲间隔足够大,脉冲间隔太小重复回波(UTEinfhrungWDJuni02,Seite65),变型波(UTEinfhrungWDJuni02,Seite66),1,2,2,3,3,3,探头被检工件,1:底波2:1次变型波3:2次变型波4:2次底波,1,2,3,4,附加波(UTEinfhrungWDJuni02,Seite67),2,3,4,1,3,1:2:3:4:,1次底波三角反射产生的附加波（无变型波）三角反射产生的附加波（有变型波）2次底波,探头1,2被检工件,(UTEinfhrungWDJuni02,Seite68),石化系统测量壁厚,第十章、应用技术（测厚,焊缝，铁路）,tvtw,普通直探头,带延迟块的直探头,双晶直探头,KARL-DEUTSCH-ECHOGRAPH,Germany,0,2,4,6,8,10,tw,tw,KARL-DEUTSCH-ECHOGRAPH,Germany,0,2,4,6,8,10,tv,tw,测量始波与一次底波间的间隔或两个相邻底波间的间隔,KARL-DEUTSCH-ECHOGRAPH,Germany,0,2,4,6,8,10,tv,tw,tw,壁厚测量(UTEinfhrungWDJuni02,Seite69),测量界面波与一次底波间的间隔或两个相邻