ch超声波检测仪器探头及试块PPT课件

1、超声波检测仪器、探超声波检测仪器、探头及试块头及试块 超 声 波 检 测 仪 器 、 探 头 、 试 块 是 超 声 探 伤 的 重 要 设 备 组 成 部 分 。 一 般 的 探 伤 系统 ：第1页/共49页超声波检测仪器、探超声波检测仪器、探头及试块头及试块第 一 节 超 声 波 检 测 仪 器一 、 仪 器 的 作 用1 发 射电 脉 冲电 脉 冲2 接 收 从 探 头 返 回 的 电 信 号二 、 仪 器 的 分 类1 按 原 理 分（ 1 ） 共 振 法 （ 频 率 可 变 的 超 声 波 在 工 件 中 形 成 驻 波 的 情 况 ）（ 2 ） 穿 透 法 （ 指 示 穿 透 的

2、能 量 ）（ 3 ） 脉 冲 反 射 法 （ 指 示 反 射 的 能 量 和 运 行 时 间 ）2 按 显 示 方 式 分（ 1 ） A 型 显 示 横 坐 标 代 表 时 间 （ 距 离 ） ， 纵 坐 标 代 表 反 射 的 能 量 （ 幅 度 ）第2页/共49页超声波检测仪器、探超声波检测仪器、探头及试块头及试块（ 2 ） B 型 显 示（ 3 ） C 型 显 示（ 4 ） P 型 显 示 等 其 它 显 示 方 式 。ABC第3页/共49页超声波检测仪器、探超声波检测仪器、探头及试块头及试块3 按 电 路 原 理 分（ 1 ） 模 拟 型代 表 型 号 C T S - 2 2 、 C

3、T S - 2 3 、 C T S - 2 6（ 2 ） 数 字 型代 表 型 号 K W - 4 、 N D C - 1 、 K W - 4 C 等 。第4页/共49页超声波检测仪器、探超声波检测仪器、探头及试块头及试块第5页/共49页超声波检测仪器、探超声波检测仪器、探头及试块头及试块数 字 仪 器 的 采 样 频 率 对 缺 陷 的 定 位 和 定 量 有 很 大 影 响 。实 际 中 ， 采 样 频 率 越 高 越 好 。模 拟 仪 器 与 数 字 仪 器 对 声 程 的 描 述 原 理 不 同 （ 横 波 表 现 明 显 ） W = C t （ C 是 否 准 确 ， 直 接 影 响

4、对 缺 陷 的 定 位 ）第6页/共49页超声波检测仪器、探超声波检测仪器、探头及试块头及试块三 、 A 型 显 示 模 拟 机 的 工 作 原 理( 阻 塞 效 应阻 塞 效 应 )同步电路扫描电路发射电路电源电路接收放大电路第7页/共49页超声波检测仪器、探超声波检测仪器、探头及试块头及试块四 、 模 拟 仪 器 的 面 板C T S - 2 2 型 仪 器 面 板1 影 响 回 波 高 度 的 旋 钮（ 1 ） 衰 减 器总 衰 减 量 8 0 d B最 小 衰 减 量 2 d B对 波 高 的 调 节 是 断 续 的 。是 在 仪 器 调 节 完 成 后 ， 实 际 探 伤 过 程 中

5、 ， 唯 一 可 以 调 节 的 旋 钮 。（ 2 ） 增 益回 波 高 度 连 续 可 调但 不 能 准 确 读 出 调 节 的 d B 数 。 总 调 节 量 约 8 d B第8页/共49页超声波检测仪器、探超声波检测仪器、探头及试块头及试块（ 3 ） 抑 制作 用 ： 降 低 杂 波 水 平 。问 题 ： 可 能 改 变 仪 器的 垂 直 线 性 。举 例 说 明 。（ 4 ） 发 射 强 度结 合 “ 工 作 方 式 ” 说 明方 式 1 ： 固 定 发 射 强 度 。方 式 2 ： 发 射 强 度 可 调 。方 式 3 ： 一 发 一 收 状 态 。 此 方 式 下 只 用 一 个

6、探 头 时 ， 屏 幕 上 不 会 出 现 伤 波 。第9页/共49页超声波检测仪器、探超声波检测仪器、探头及试块头及试块2 影 响 回 波 位 置 的 旋 钮（ 1 ） 深 度 粗 调对 不 同 声 程 的 工 件 选 择不 同 档 位 。档 位 数 据 有 5 倍 余 量 。仔 细 的 调 节 靠 “ 深 度 细 调 ”（ 2 ） 深 度 细 调在 一 定 范 围 内 ， 改 变 回 波 之 间 的 间 距 ， 从 而 使 全 屏 幕 水 平 代 表 不 同 的 声 程 。问 题 ： 实 际 探 伤 中 ， 一 般 要 使 用 1 / 2 以 上 的 屏 幕 ， 为 什 么 ？（ 定 位

7、精 度 的 解 释 ）第10页/共49页超声波检测仪器、探超声波检测仪器、探头及试块头及试块（ 3 ） 脉 冲 移 位（ 水 平 、 延 迟 ）特 点 ： 不 改 变 回 波 间 距使 全 部 回 波 前 移 或 后 移在 测 距 的 标 定 过 程 中此 旋 钮 非 常 重 要 。3 其 它 旋 钮（ 1 ） 探 头 线 接 插 口（ 2 ） 聚 焦（ 3 ） 电 源 开 关 （ 电 压 指 示 ）第11页/共49页超声波检测仪器、探超声波检测仪器、探头及试块头及试块C T S - 2 3 、 2 6 型 仪 器 面 板介 绍 各 面 板 上 与 C T S - 2 2 型 的 差 异 和

8、作 用第12页/共49页超声波检测仪器、探超声波检测仪器、探头及试块头及试块总 结 ：（ 1 ） 仪 器 主 要 有 六 个 组 成 部 分同 步 电 路 、 扫 描 电 路 、 发 射 电 路 、 接 收 放 大 电 路 、 显 示 电 路 、 电 源 电 路 。（ 2 ） 每 个 电 路 的 主 要 作 用 。（ 3 ） 仪 器 的 重 复 频 率（ 4 ） 仪 器 的 阻 塞 效 应（ 5 ） 始 脉 冲（ 6 ） 模 拟 仪 器 回 波 读 前 沿 ， 数 字 仪 器 可 以 读 前 沿 ， 也 可 以 读 波 峰 。第13页/共49页超声波检测仪器、探超声波检测仪器、探头及试块头及试

9、块第二节 探头第14页/共49页超声波检测仪器、探超声波检测仪器、探头及试块头及试块一 、 探 头 的 作 用1 发 射 超 声 波2 接 收 超 声 波 并 将 其 转 换 为 电 信 号 。因 其 不 断 进 行 电 能 与 声 能 的 转 换 ，故 称 为 换 能 器 。故 称 为 换 能 器 。二 、 压 电 效 应1 目 前 工 业 上 探 头 制 做应 用 最 多 的 ， 是 采 用 压 电 原 理 。应 用 最 多 的 ， 是 采 用 压 电 原 理 。（ 不 是 唯 一 的 ）2 电 能 声 能 逆 压 电 效 应 发 射 超 声 波 声 能 电 能 正 压 电 效 应 接 收

10、 超 声 波U第15页/共49页超声波检测仪器、探超声波检测仪器、探头及试块头及试块3 常 见 压 电 材 料单 晶 体 ： 石 英 等多 晶 体 ： 锆 钛 酸 铅 （ P Z T ） 等三 、 压 电 晶 体 的 主 要 性 能 参 数1 压 电 应 变 常 数 d3 3单 位 电 压 下 所 产 生 的 变 形 量 与 发 射 性 能 有 关2 压 电 电 压 常 数 g3 3单 位 变 形 量 下 所 产 生 的 电 压 与 接 收 性 能 有 关3 居 里 温 度4 频 率 常 数222CftfCt第16页/共49页超声波检测仪器、探超声波检测仪器、探头及试块头及试块讨 论 ：（ 1

11、 ） 超 声 波 频 率 与 晶 片 的 厚 度 有 关） 超 声 波 频 率 与 晶 片 的 厚 度 有 关 （ 2 ） P Z T 材 料 的 声 速 ：材 料 的 声 速 ： 4 0 0 0 m / s四 、 探 头 的 分 类1 按 通 道 数 分2 按 聚 焦 性 分3 按 波 型 分五 、 探 头 的 结 构1 直 探 头组 成 ： 压 电 晶 片 阻 尼 块 （ 吸 收 块 ） 保 护 膜 匹 配 线 圈 外 壳第17页/共49页超声波检测仪器、探超声波检测仪器、探头及试块头及试块2 斜 探 头基 本 结 构 与 直 探 头 相 同 ，独 特 部 分 是 为 了 产 生 横波 而

12、 增 加 了 “ 斜 楔 ” 。（ 关 于 斜 楔 的V 型 槽 、 反 射 情 况 ）第18页/共49页超声波检测仪器、探超声波检测仪器、探头及试块头及试块3 联 合 双 探 头 （ 双 晶 探 头 ）使 用 联 合 双 探 头 时 ，仪 器 的 工 作 方 式 必 须使 用 收 发 状 态 。主 要 特 点 是 近 表 面 缺陷 检 测 灵 敏 度 高 。第19页/共49页超声波检测仪器、探超声波检测仪器、探头及试块头及试块六 、 探 头 的 型 号编 号 规 则基 本 频 率 晶 片 材 料 晶 片 尺 寸 探 头 种 类 特 征 2 . 5 Q 2 0 Z第20页/共49页超声波检测仪

13、器、探超声波检测仪器、探头及试块头及试块第 三 节 试 块一 、 试 块 的 分 类1 标 准 试 块2 对 比 试 块第21页/共49页超声波检测仪器、探超声波检测仪器、探头及试块头及试块二 、 常 用 标 准 试 块1 C S K - I A（ 1 ） 外 形与 I I W 试 块 的 区 别有机玻璃第22页/共49页超声波检测仪器、探超声波检测仪器、探头及试块头及试块（ 2 ） 作 用a ) 水 平 线 性 测 试b ) 测 距 的 标 定%100max水平量程X第23页/共49页超声波检测仪器、探超声波检测仪器、探头及试块头及试块c ) 距 离 分 辨 力 的 测 定距 离 分 辨 力

14、 的 测 定波谷波峰HHRlg20第24页/共49页超声波检测仪器、探超声波检测仪器、探头及试块头及试块2 C S - 1 - 5（ 1 ） 外 形第25页/共49页超声波检测仪器、探超声波检测仪器、探头及试块头及试块（ 2 ） 作 用a ) 垂 直 线 性 测 试%YY第26页/共49页超声波检测仪器、探超声波检测仪器、探头及试块头及试块b ) 灵 敏 度 余 量灵 敏 度 余 量C S - 1 - 5 试 块 上 ， 2 X 2 0 0 平 底 孔 回 波 达 到 8 0 % 时 ， 系 统 还 能 释 放 的 灵 敏 度 空 间 。方 法 （ 解 释 电 噪 声 的 问 题 ）第27页/

15、共49页超声波检测仪器、探超声波检测仪器、探头及试块头及试块三 、 常 用 对 比 试 块1 T Z S - R第28页/共49页超声波检测仪器、探超声波检测仪器、探头及试块头及试块2 RB-1第29页/共49页超声波检测仪器、探超声波检测仪器、探头及试块头及试块3 钢 轨 试 块4 机 务第30页/共49页超声波检测仪器、探超声波检测仪器、探头及试块头及试块第 四 节 仪 器 、 探 头 及 组 合 性 能一 、 仪 器 的 性 能1 水 平 线 性 影 响 对 缺 陷 的 定 位2 垂 直 线 性 影 响 对 缺 陷 的 定 量3 动 态 范 围 影 响 垂 直 线 性4 脉 冲 重 复

16、频 率5 衰 减 器 （ 增 益 ） 精 度二 、 探 头 的 性 能1 回 波 频 率TTf3第31页/共49页超声波检测仪器、探超声波检测仪器、探头及试块头及试块2 主 声 束 偏 斜 角 - - - 为 什 么 探 伤 中 总 要 找 到 缺 陷 最 高 回 波3 斜 探 头 的 入 射 点 和 前 沿 距 离4 K 值 的 测 定 （ 折 射 角 的 测 定 ）5 双 峰三 、 组 合 性 能1 分 辨 力2 灵 敏 度 余 量3 始 波 宽 度4 盲 区5 信 噪 比以 上 各 性 能 之 间 的 关 系 （ 相 互 影 响 ）第32页/共49页超声波检测仪器、探超声波检测仪器、探头及试块头及试块第33页/共49页超声波检测仪器、探超声波检测仪器、探头及试块头及试块第34页/共49页超声波检测仪器、探超声波检测仪器、探头及试块头及试块第35页/共49页超声波检测仪器、探超声波检测仪器、探头及试块头及试块第36页/共49页超声波检测仪器、探超声波检测仪器、探头及试块头及试块第37页/共49页超声波检测仪器、探超声波检测仪器、探头及试块头及试块第38页/共49页超声波检测仪器、探超声波检测仪器、探头及试块头及试块第39页/共49页超声波检测仪器、探超声波检测仪器、探头及试块头及试块第40页/共49页超声波检测仪器、探超声波检测仪器、探头及试块头及试块第41