无损检测超声波课件

无损检测超声波课件演讲人：日期：目录CONTENTS超声波检测基本原理超声波检测设备与系统超声波检测方法与技术超声波检测应用实例超声波检测实验与操作超声波检测新技术与发展趋势01超声波检测基本原理压电效应磁致伸缩效应传播方式超声波的产生与传播某些晶体材料在受到外力作用时会产生电荷，形成电场，从而产生超声波。铁磁材料在交变磁场中会发生伸缩现象，从而产生超声波。超声波在介质中以纵波、横波、表面波等形式传播。声速超声波在材料中的传播速度与材料的密度、弹性模量等物理性质有关。衰减超声波在传播过程中会因材料的吸收、散射等因素而逐渐减弱。反射与折射当超声波遇到不同声阻抗的界面时，会发生反射和折射现象。超声波在材料中的传播特性01020304超声场超声探头超声耦合剂超声信号处理超声波检测的物理基础由超声波源产生的超声波在空间中形成的场，具有特定的声压分布和指向性。将电能转换为超声能或将超声能转换为电能的器件，是实现超声波检测的关键部件。对接收到的超声信号进行放大、滤波、数字化等处理，以提取有用的检测信息。用于填充超声探头与被测物体之间的空气间隙，以提高超声波的传输效率。02超声波检测设备与系统

超声波探头的类型与选择压电式超声波探头利用压电晶体的压电效应实现声电转换，具有灵敏度高、频响宽等特点。磁致伸缩式超声波探头利用磁致伸缩材料的伸缩效应实现声电转换，适用于高温、高压等恶劣环境。探头选择原则根据被检测对象的材质、形状、尺寸以及检测要求等因素选择合适的探头类型。接收电路接收探头返回的超声波信号，并将其转换为电信号进行处理。接收电路应具有低噪声、高灵敏度等特点。发射与接收电路的匹配为实现最佳的超声波检测效果，发射与接收电路应与探头匹配良好，确保信号的准确传输与处理。发射电路将高频电信号转换为超声波信号，并通过探头辐射出去。发射电路应具有足够的功率和稳定的频率。超声波发射与接收电路123对接收到的超声波信号进行放大、滤波、检波等处理，提取出反映被检测对象内部状态的特征信息。信号处理技术将处理后的信号以图形、数字等形式显示出来，为检测人员提供直观、准确的检测结果。显示技术随着计算机技术和数字信号处理技术的不断发展，信号处理与显示技术将越来越智能化、高精度化。信号处理与显示技术的发展趋势信号处理与显示技术03超声波检测方法与技术原理优点缺点应用脉冲反射法适用于各种材料，对缺陷定位准确，灵敏度高。利用超声波在材料中传播遇到缺陷或界面时产生的反射现象来检测缺陷。广泛应用于金属、非金属材料的内部缺陷检测，如焊缝、铸件、锻件等。需要耦合剂，对表面粗糙度要求较高，难以检测复杂形状工件。利用超声波在材料中传播时，遇到缺陷或界面时产生的透射现象来检测缺陷。原理无需耦合剂，对表面粗糙度要求不高，适用于检测复杂形状工件。优点灵敏度相对较低，对缺陷定位不够准确。缺点适用于检测较薄工件或复合材料中的缺陷，如板材、管材等。应用穿透法原理利用超声波在材料中传播时产生的共振现象来检测材料的厚度或缺陷。优点对材料厚度变化敏感，适用于在线实时监测。缺点对材料表面状态要求较高，容易受到环境干扰。应用适用于检测材料的厚度变化、涂层厚度以及在线实时监测等场合。共振法04超声波检测应用实例03管材、棒材的超声波检测对于管材和棒材，超声波可以沿其轴向或径向传播，从而检测出内部的缺陷情况。01钢板、铝板等板材的超声波检测利用超声波的反射和透射原理，可以检测板材内部的缺陷，如裂纹、夹杂等。02铸件、锻件的超声波检测铸件和锻件在制造过程中容易产生内部缺陷，如气孔、缩孔等，超声波检测可以有效地检测出这些缺陷。金属材料的超声波检测塑料、橡胶等高分子材料的超声波检测利用超声波在高分子材料中的传播特性，可以检测出材料内部的裂纹、气泡等缺陷。陶瓷、玻璃等无机非金属材料的超声波检测这些材料具有较高的硬度和脆性，超声波检测可以检测出材料内部的裂纹、夹杂等缺陷。木材、纸张等纤维类材料的超声波检测纤维类材料具有各向异性，超声波检测可以检测出纤维的排列情况、内部缺陷等。非金属材料的超声波检测纤维增强复合材料的超声波检测01纤维增强复合材料由基体和增强纤维组成，超声波可以检测出纤维的分布情况、基体的缺陷等。层压复合材料的超声波检测02层压复合材料由多层不同材料叠加而成，超声波可以检测出各层之间的结合情况、内部缺陷等。功能梯度复合材料的超声波检测03功能梯度复合材料是一种新型复合材料，其性能沿厚度方向连续变化，超声波可以检测出材料内部的成分分布、缺陷情况等。复合材料的超声波检测05超声波检测实验与操作1234超声波探伤仪耦合剂探头试块实验设备与器材准备用于发射和接收超声波信号，具备信号处理和显示功能。用于发射和接收超声波信号，具备信号处理和显示功能。用于发射和接收超声波信号，具备信号处理和显示功能。用于发射和接收超声波信号，具备信号处理和显示功能。01020304准备工作校准工作检测操作数据记录实验步骤与操作方法选择适当的探头和耦合剂，根据被检测物体的材料和厚度设置探伤仪的参数。使用试块对超声波探伤仪和探头进行校准，确保检测结果的准确性。将探头涂抹耦合剂后放置在被检测物体的表面，保持探头与被检测物体紧密接触，启动探伤仪进行检测。详细记录实验过程中的各项参数和数据，包括超声波的发射和接收信号、缺陷的位置和大小等。数据处理结果讨论比较分析经验总结实验结果分析与讨论对实验数据进行整理和分析，提取有用的信息，如缺陷的位置、大小和性质等。根据实验结果，评估被检测物体的质量和安全性，探讨可能存在的缺陷类型和原因。将实验结果与预期结果进行比较，分析误差产生的原因，提出改进措施。总结实验过程中的经验教训，为今后的无损检测工作提供参考。06超声波检测新技术与发展趋势利用多个独立控制的超声波换能器，通过改变各换能器的激发时序和振幅，实现波束的合成和扫描。相控阵原理优势特点应用领域具有高分辨率、高信噪比、灵活扫描等优点，适用于复杂形状和结构的无损检测。广泛应用于航空航天、铁路、汽车等领域的关键零部件检测。030201相控阵超声波检测技术非线性原理利用材料在受力或存在缺陷时产生的非线性效应，通过检测超声波在材料中的非线性传播行为来评估材料的性能和缺陷。优势特点对微小缺陷和早期损伤敏感，可实现实时监测和预警。应用领域适用于金属、混凝土等材料的疲劳、裂纹等缺陷检测。非线性超声波检测技术优势特点具有长距离、高效率、无需耦合