超声波探伤仪PPT课件.ppt

1 简介 超声波探伤仪 超声波探伤仪是一种便携式工业无损探伤仪器 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 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 原理 超声波探伤仪的种类繁多 但在实际的探伤过程 脉冲反射式超声波探伤仪应用的最为广泛 一般在均匀的材料中 缺陷的存在将造成材料的不连续 这种不连续往往又造成声阻抗的不一致 由反射定理我们知道 超声波在两种不同声阻抗的介质的交界面上将会发生反射 反射回来的能量的大小与交界面两边介质声阻抗的差异和交界面的取向 大小有关 脉冲反射式超声波探伤仪就是根据这个原理设计的 1 分类应用 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 A型显示超声波探伤仪主要用于工业检测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 B型显示超声波探伤仪适于观察内部处于静态的物体C型显示也是一种图象显示 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辉度表示 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缺陷的平面图象 但不能显示缺陷的深度 目前在实际探伤中 广泛应用的是A型脉冲反射式超声波探伤仪 这种仪器荧光屏横坐标表示超声波在工作中的传播时间 或传播距离 纵坐标表示反射回波波高 根据荧光屏上缺陷波的位置和高度可以判定缺陷的位置和大小 譬如 在一个钢工件中存在一个缺陷 由于这个缺陷的存在 造成了缺陷和钢材料之间形成了一个不同介质之间的交界面 交界面之间的声阻抗不同 当发射的超声波遇到这个界面之后 就会发生反射 反射回来的能量又被探头接受到 在显示屏幕中横坐标的一定的位置就会显示出来一个反射波的波形 横坐标的这个位置就是缺陷在被检测材料中的深度 1 A型脉冲反射式超声波探伤仪 A型脉冲反射式超声波探伤仪由同步电路 发射电路 接受放大电路 扫描电路 又称时基电路 显示电路和电源电路等部分组成 其工作原理如下图所示 电路接通以后 同步电路产生脉冲信号 同时触发发射电路 扫描电路 发射电路被触发以后高频脉冲作用于探头 通过探头的逆电压效应将信号转换为声信号 发射超声波 超声波在传播过程中遇到异质界面 缺陷或底面 反射回来被探头接受 通过探头的正压电效应将声信号转换为电信号送至放大电路被放大检波 然后加到荧光屏垂直偏转板上 形成重叠的缺陷波F和底波D 扫描电路被触发以后产生锯齿波 加到荧光屏水平偏转板上 形成一条扫描亮线 将缺陷波F和底波D按时间展开 1 适用对象与应用场合 超声波在介质中传播时有多种波型 检验中最常用的为纵波 横波 表面波和板波 纵波 可探测金属铸锭 坯料 中厚板 大型锻件和形状比较简单的制件中所存在的夹杂物 裂缝 缩管 白点 分层等缺陷 横波 可探测管材中的周向和轴向裂缝 划伤 焊缝中的气孔 夹渣 裂缝 未焊透等缺陷 表面波 可探测形状简单的制件上的表面缺陷 板波 可探测薄板中的缺陷 应用行业 1电力2钢结构3机械4钢铁工业5锅炉与压力容器6石油7化工8铁路9航天航空10船舶11管道12高校13永磁14陶瓷15军工16科研院所 1 数字化超声波探伤仪 A型脉冲反射式超声波探伤仪显示器显示的是电脉冲信号 探伤人员要从这些信号中区分出缺陷波和其他各种类型的波 其难度相当大 错判 漏判现象时常发生 严重地阻碍了UT技术在更深层次上的应用 但随着电子技术的发展 其成果在UT业中的被广泛应用 一种数字化超声探伤仪应运而生 他使UT技术产生了革命性的变革 不仅能对超声波信号进行实时纪录 甚至可以给出缺陷波的性质 工作原理 与A型脉冲式探伤仪不同 数字化探伤仪在电路上有重大改变 数字信号处理是在计算机中用程序来实现的 通常 首先要进行的处理是去除信号中的噪声 其次是将已经去除噪声的信号进行超声检测所需的处理 包括增益控制 衰减补偿 求信号包路线等 超声信号经接收部分放大后 由模数转换器变为数字信号传给电脑 换能器的位置可受电脑控制或由人工操作 由转换器将位置变为数字传给电脑 电脑再把随时间和位置变化的超声波形进行适当处理 得出进一步控制探伤系统的结论 进而设置有关参数或将处理结果波形 图形等在屏幕上显示 打印出来或给出光 声识别及报警信号 5 2020 3 19 6 1 数字化超声波探伤仪 优点 1 检测速度快数字化超声探伤仪一般都可自动检测 计算 记录 有些还能自动进行深度补偿和自动设置灵敏度 因此检测速度快 效率高 2 检测精度高数字化超声探伤仪对模拟信号进行高速数据采集 量化 计算和判别 其检测精度可高于传统仪器检测结果 3 记录和档案检测数字化超声探伤仪可以提供检测记录直至缺陷图像 4 可靠性高 稳定性好数字化超声探伤仪可全面 客观地采集和存储数据 并对采集到的数据进行实时处理或后处理 对信号进行时域 频域或图像分析 还可通过模式识别对工件质量进行分级 减少了人为因素的影响 提高了检索的可靠性和稳定性 主要技术问题 1 模数转换器 ADC ADC是探伤仪的超声信号输入电脑的必由之路 把连续变化的模拟信号变为数值信号 2 结构目前 有全数方式和模拟数字混合2种 3 软件数字化超声探伤仪在软件方面是多种多样的 探伤仪的成败在很大程度上取决于软件的支持程度 7 1 使用注意事项 超声波探伤仪是一种需求的精密检测仪器 在运用时有必要做好各个方面的作业 在操作前对超声波探伤仪需要精密的对一些参数进行校正 由于超声波探伤仪可以应用在钢结构 铁路交通 金属加工业 机械制造等的工件内部的好坏勘探 若是勘探的成果差错过大 那么有可能对操作人员的人身财产等安全带来严峻的损伤 因而为了保证超声波探伤仪所丈量的精确度 在运用前对超声波探伤仪的调理是非常重要的 1 在使用超声波探伤仪之前应检查仪器面板上的各个旋钮是否运作灵活 技术参数是否符合标准 2 探伤前应根据被检工件的形状 缺陷的特点 材料的性质及探伤要求拟定探伤方案 3 根据确定的探伤方法 正确选用探伤仪的探头 灵敏度试块 4 使用超声波探伤仪的被探工件表面不允许有锈蚀 斑点 氧化层 油漆和焊接飞溅物等污物存在 表面光洁度通常要求在 6以上 5 应该选择良好的声隅合剂 保证探头与工件的接触 使超声能量顺利通过 6 探伤之前 为方便缺陷的检出定位 必须进行扫描范围灵敏度的校准 7 接通电源 电压指示器的指针应指示在红区中段 若指针在黑区 表示电压过低 应予检查 8 1 随着电子技术和软件的进一步发展 数字化超声探伤仪有着广阔的发展前景 相信在不久的将来 以图像显示为主的探伤仪将会在工业检验中得到广泛应用 目前 某些数字化超声探伤仪已具有简单的手动及扫描功能 能示意性地显示被检工件的断面图像 随着技术的进步 我们可在便携式仪器上实现相控阵的B扫描和C扫描成像