超声波探伤实验报告

超声波探伤一、实验目的1 .通过实验了解超声波探伤的基本原理2 .掌握超声波探伤装置各旋钮的名称、功能和使用方法。3 .了解超声波检测仪的使用规范。二、实验设备和器材1 .超声波检查机2 .直探测器和斜探测器3 .偶联剂：甘油4 .试验片和试验片三、实验内容超声波探伤是用探针在超声波扫描试料内部发射，在荧光屏上可以得到工件的两界面(表面和底面)的反射波，工件内部有缺陷时会产生缺陷的反射回波，在两界面波之间显示。 缺陷的峰值和两界面波的距离，即缺陷和两界面间的距离，缺陷的大小和性质可以由相关基准决定。1 .超声波探伤原理(1)超声波传播特性声波是由物体的机械振动产生的波动，在均匀的弹性介质中等速传播，其传播距离与时间成正比。 声波的频率超过20000赫兹的话，人的耳朵就再也感觉不到了，是超声波。 声波频率与波长和声速的关系(1)式中，波长； c波速f的频率。由方程式可知，声波的波长与频率成反比，超声波具有较短的波长。超声波探伤技术利用由超声波的高频和短波长决定的传播特性。 即，即1 )具有光束特性(也称为方向性)，能够以光在介质中直线传播的方式控制方向性。2 )具有透过性，频率越高波长越短，透过性越强，因此能够检测出深(尺寸大)的部件。 贯通的介质超致密，能量衰减小，可用于检测金属零件的缺陷。3 )具有界面反射性、折射性，质量稀疏的空气全反射。 声波的频率越高，其传播特性越接近光的传播特性。 例如超声波的反射、折射法则与光的反射、折射法则完全一致。 利用超声波在零件中等速传播、传播中在界面反射、折射等特性，可发现工件中的缺陷。 由于缺陷部位介质变得不连续，缺陷和金属的界面会发生反射等。 如图1所示，超声波在工件中传播，没有损伤时，如图1a所示，声波到达工件的底面，在界面全反射返回。 如果工件上有垂直于声波传播方向的伤痕，声波会在伤痕界面反射回来。 当界面由损伤的形状和位置决定声波的传播方向和角度时，光的反射规则就会产生声波的反射传播。图1超声波向工件的传播2 .超声波探伤器工作原理超声波探伤器首先是超声波发生器，利用交流电源和振荡电路，产生高频电脉冲，可根据探伤要求调节脉冲的频率和发射能量。 超声波探伤器还具有在能量的大小、时间的前后用荧光显示器显示接收到的电脉冲的功能。 其工作原理如图2所示。 发生器在示波管中产生水平扫描线(表示时间轴的亮度线)，并且接收放大器对示波管的垂直偏转板施加接收的脉冲信号，而在接收的时间点将水平扫描线的相应部分提升为脉冲值。 起始脉冲是装置发射的原始脉冲信号，损伤脉冲是超声波从工件内的缺陷返回来的脉冲信号，底脉冲是超声波从工件底部返回来的脉冲信号。 超声波在工件内等速传播，因此通过工件内的路线越长，返回时间越慢，因此底脉冲比损伤脉冲慢，荧光屏上的水平距离反映超声波通过工件内的距离。 是：则(2)式中：d从工件表面到缺陷的距离。沿I探针方向的工件厚度。b从伤脉冲到起始脉冲的扫描刻度。超声波在介质中传播有能量衰减。 步行的距离越长，反射返回的能量也越小，接收返回的脉冲的高度越小。 伤口较小时，少量超声波从伤口反射出来，有较低的伤脉冲，此时能量大部分到达工件的底面，底脉冲仍然较高。 伤面积越大，伤脉冲越高，对应的底脉冲越小。 在伤口大的情况下或者其界面与超声波入射的方向不垂直的情况下(图1c )，有可能没有伤口脉冲(反射波到达不了)，也没有底脉冲。图2探伤器的工作原理图从底脉冲到起始脉冲的扫描比例。超声探头是超声探伤器的重要附件，工程用探头分为直探头和斜探头两类。 探头也称为换能器，从探伤器产生高频电脉冲，利用探头上的压电晶体(常用的锆钛酸铅)将电脉冲转换为机械振动超声波。 探头还可以将从工件接收到的超声波转换成电脉冲，发送给接收放大电路，施加到示波器上。3 .各旋钮功能开关33至354是用于开启电源的开关。电源指示灯表示电源接通。延迟扫描可以通过将同步脉冲信号延迟一定时间来触发时间扫描电路的操作状态，以将时间扫描延迟发送脉冲的一定时间，从而仅调节延迟调节量。亮度调节示波器电子束的辐射强度，控制示波器画面中的基线和波形的显示亮度。对准焦点用于调节示波器的电子束聚焦度，调整示波器画面上的时间垂直调整将时间基线在示波器的画面上上下移动，使其位于适合观测的位置。水平调整将时间基线移动到示波器左右适当的位置。增益分为步进分级式的定量增益旋钮(分贝单位)和可连续调整的非定量增益旋钮(多用于增益微调)。阿泰内塔包括粗调(6、10或12dB步长)和微调(0.5、1或2dB步长)。 调节接收放大电路的放大因子，并且以量化的方式通过衰减器控制接收信号的幅度。发射强度调节要发射的电脉冲的宽度(发射电压)和持续时间(脉冲宽度)，以控制超声波的辐射功率。重复频率调节同步电路在单位时间内产生同步脉冲次数，控制在单位时间内产生超声波脉冲的次数。抑制抑制噪声、电噪声、材料背景噪声等产生的不需要的噪声信号，提高信噪比，清晰显示波形，同时降低检测灵敏度。深度补偿用于抑制近区灵敏度，相对提高远区灵敏度，提高分辨率，减少有效的检测死区。深度调节以荧光屏上的扫描线为代表的检测范围分为粗调和细调，前者为分级型，后者为连续调整型。 相邻的分级范围可以相互独占。延迟用于调整定时电路中同步脉冲触发信号的延迟量的大小.马克用标记旋钮调整时间基线上的位置，作为检测距离和回波位置的标记点使用。闸开了报警门(矩形波)的前端(即监视器的起点)调节了显示时基线上的位置(称为门的开始位置)。栅极宽度调节警报闸门(矩形波)的宽度。警报灵敏度调整驱动报警装置的水平阈值。发出警报探伤器上装有用于接通报警电路的开关。警报输出向外部警报装置发送警报信号工作频率根据超声波探头的动作频率进行选择尺控制示波器面板光栅尺的照明探针选择探针动作模式选择的切换开关四、实验步骤1 .实验指导1 )指导教师说明超声波检查机的使用注意事项。2 )指导教师利用实验设备对超声波检测仪的工作原理和各旋钮的功能进行说明。2 .学生练习(1)正确连接超声波检查机、探头、电源线等，构成超声波检查系统。(2)依次接通总电源、超声波检测仪的电源，观察记录测量仪显示器的显示状况。(3)在涂抹了偶联剂甘油的CSI型试验片上直接放置探针，对准试验片下的中心孔。 (倾斜探针可选择CSK-A试验片，与R100的圆弧面对齐)。(4)调节超声波检测仪的衰减器、深度旋钮，观察、记录显示器上回拨的高度、水平位置的变化，分析其原因。(5)不调整设备和探针时，将试件更换为同种不同高度的试件(倾斜探针可在CSK-A试件中插入50孔)，再次观察、记录显示器上的回波变化，分析其原因。五、注意事项1 .探针的保护探针的表面为丙烯酸树脂，对粗糙表面的重构很敏感，使用过程中请轻按。 测量粗糙表面时，请尽量减少探针在作业面上的动作。2 .在实验过程中，防止设备、探针和试验片掉落。 注意自己的安全。清代的“红顶商人”胡雪岩说：“生意重要，看省，看省能生意的世界，就能做世界的生意，看外国，就能做外国的生意。 一个人的心和眼睛，决定了他的志向的浅薄和高远，一个人的希望和梦想，决定了他的人生是黑暗还是辉煌。人生有多少步伐，永远活不下去！ 所有的机遇和成功，在充满阳光，充满希望的街道上！ 我们穿过夜晚迎接黎明的荆棘，穿过迎接花丛的坑坑洼洼的道路，从泥泞中走出失败之后，走向成功！一个人有希望，只要有毅力，有毅力，有毅力，有勇气，一直追求，探索，奋斗，他总有一天会成功。 正如郑板桥所拥有的人格和精神，“青山不放松，立根在