华科大无损检测新技术课件03-1超声检测新技术

第3章超声检测新技术-研究背景推动超声检测发展的主要因素是：工业生产中的质量意识不断提高以及在役设备寿命预测技术的要求。诸如复合材料和精细陶瓷等新材料的应用，使传统的超声检测方法遇到障碍，促使人们探索采用若干特殊的超声检测途径。微机技术的突飞猛进带动了传统超声检测技术水平的提高，使其获得的结果更直观可靠，还能方便地以二维或三维形式成像。现代信息科学为超声检测的发展注入了新的活力，由此可对一些复杂的检测信号与过程做出迅速有效的提取与解读。特殊的构件对超声检测提出了非接触的要求，促使超声检测从换能方法上有了新的突破。超声检测新技术-超声导波技术纤维增强型复合村料的损伤与缺陷较难用超声反射方法探测到，导波有望成为单面检测这类材料与构件的良好手段。用常规超声扫查方式检测大型结构件相当费时、费力，导波则为一种快速有效的无损检测技术。以前尽可能避免的频散现象恰恰可以作为超声导波检测的重要参数，超声导波的频散曲线对分层和脱胶等严重危害复合材料的现象较灵敏，利用若干模式超声导波频散曲线可判断被测物体的内部状况。分层或弱胶将使超声波在固体声腔中传播的边界条件改变，造成其各频率分量的变化，因此超声波在波导中传播一定距离后的频谱及其变化也成为评价被测体的一个参量。超声检测新技术-非接触换能方法电磁声方法静电耦合方法换能器与被检对象的表面距离较近，被用于某些较特殊的工业与实验室环境空气耦合激光超声方法换能器件可与被检对象保持较长距离．因而具有较好的发展前途。超声检测新技术-导波检测方法WeldMetallossMetallossFlangeConventionalTransducerLocalisedInspectionWeldMetallossMetallossFlangeGuidedwavetransducersGuidedWave100%Inspection两大特点一点激励，多点信息；内外部缺陷同时检测超声检测新技术-相控阵检测方法超声检测新技术-相控阵检测方法相控阵定义由一系列换能器组成的阵列。该阵列中每个阵元的激发时间都可单独调节，以控制波束的轴线和焦点等参数。相控阵聚焦：根据惠更斯原理，采用相控阵技术，通过调整每个阵元发射信号的时间，使各阵元发射的超声子波束在空间叠加合成，从而形成发射聚焦。超声检测新技术-相控阵检测方法超声检测新技术-相控阵检测方法超声检测新技术-TOFED检测方法TOFD–超声波衍射时差法，也叫“裂纹端点衍射法”或“尖端反射法”time-of-flightdiffraction是一种依靠从待检试件内部结构（主要是指缺陷）的“端角”和“端点”处得到的衍射能量来检测缺陷的方法。超声检测新技术-TOFED检测方法超声检测新技术-TOFED检测方法超声检测新技术-TOFED检测方法超声检测新技术-TOFED检测方法超声检测新技术-TOFED检测方法超声检测新技术-TOFED检测方法超声检测新技术-TOFED检测方法

优点：对于焊缝中部缺陷检出率很高。容易检出方向性不好的缺陷。可以识别向表面延伸的缺陷。使用横向TOFD模式时,特别是有信号处理的帮助下缺陷定量很准。线形模式下的定量精度也可以接受。和脉冲反射法相结合时效果更好。

局限性：在外表面附近有约3mm的盲区。内表面附近也可能存在盲区。对“噪声”敏感。夸