超声检测(定义)详细资料大全
超声检测是指利用超音波对金属构件内部缺陷进行检查的一种无损探伤方法。用发射探头向构件表面通过耦合剂发射超音波,超音波在构件内部传播时遇到不同界面将有不同的反射信号(回波)。利用不同反射信号传递到探头的时间差,可以检查到构件内部的缺陷。根据在萤光屏上显示出的回波信号的高度、位置等可以判断缺陷的大小,位置和大致性质3超声检测对裂纹、未焊透及未熔合缺陷较敏感,对气孔、夹渣不太敏感。超声检测直观性较差,易漏检。对近表面缺陷不敏感(称为超音波的盲区)。
基本介绍
中文名 :超声检测 外文名 :Ultrasonic Testing (UT) 学科 :材料科学 套用 :无伤检测 原理 :超音波与材料相互作用原理 仪器 :超音波检测仪 介绍,原理,套用,检测方法,优缺点, 介绍 使超音波与材料相互作用并对反射、透射和散射的波进行研究,以对材料的巨观缺陷、微观组织、力学性能等进行无损评价的技术。按原理可分穿透法、共振法和脉冲反射法三种,以后者最为常用。对于巨观缺陷的检测,常用振动频率为0.5~25MHz的短脉冲波以反射法进行,此时,在试件中传播的声脉冲遇到声特性阻抗 (材料密度 与声速相乘积),有变化处部分入射声能可被反射。根据反射信号的有无和幅度的高低,可对缺陷的有无和大小作出评估。通过测量入射波与反射波之间的时差,可确定反射面与试件表面上入射点的距离。 为适应不同类型的试件,不同取向、位置和性质的缺陷及质量要求,可选用的波形有纵波、横波、瑞利波、兰姆波和爬波。采用特定的扫描显示方式及相应的电子线路, 可获得试件中缺陷分布及形态的图像。材料特性的无损表征主要与超声在试件中的传播速度及在传播过程中能量的衰减与材料的微观组织结构有关,如果这种关系可从先前的冶金学研究得知,表征的内容可包括:弹性方面的评价,微观组织和形态变化的描 述,分散的声不连续性和缺陷群的评定,力学性能变化和材质下降的测量 等。此法优点是:可用于金属、非金属、 复合材料制件的无损评价; 对确定内部缺陷的诸参量较之其他无损检测方法有综合优势;灵敏度高,可检出数十 μm级缺陷;仅需从一侧接近试件;设备轻便可作现场检测。主要局限性是对材料及制件做精确的定性、定量表征,仍需进一步深入研究。 原理 超音波是频率高于20千赫的机械波。在超声探伤中常用的频率为0.5~10兆赫。这种机械波在材料中能以一定的速度和方向传播,遇到声阻抗不同的异质界面(如缺陷或被测物件的底面等)就会产生反射、折射和波形转换。这种现象可被用来进行超音波探伤,最常用的是脉冲反射法,探伤时,脉冲振荡器发出的电压加在探头上(用压电陶瓷或石英晶片制成的探测元件),探头发出的超音波脉冲通过声耦合介质(如机油或水等)进入材料并在其中传播,遇到缺陷后,部分反射能量沿原途径返回探头,探头又将其转变为电脉冲,经仪器放大而显示在示波管的萤光屏上。根据缺陷反射波在萤光屏上的位置和幅度(与参考试块中人工缺陷的反射波幅度作比较),即可测定缺陷的位置和大致尺寸。除反射法外,还有用另一探头在工件另一侧接受信号的穿透法以及使用连续脉冲信号进行检测的连续法。利用超声法检测材料的物理特性时,还经常利用超音波在工件中的声速、衰减和共振等特性。 套用 脉冲反射探伤法通常用于锻件、焊缝等的检测。可发现工件内部较小的裂纹、夹渣、缩孔、未焊透等缺欠。被检测物要求形状较简单,并有一定的表面光洁度。为了成批地快速检查管材、棒材、钢板等型材,可采用配备有机械传送、自动报警、标记和分选装置的超声探伤系统。除探伤外,超音波还可用于测定材料的厚度,使用较广泛的是数字式超声测厚仪,其原理与脉冲回波探伤法相同,可用来测定化工管道、船体钢板等易腐蚀物件的厚度。利用测定超音波在材料中的声速、衰减或共振频率可测定金属材料的晶粒度、弹性模量(见拉伸试验)、硬度、内应力、钢的淬硬层深度、球墨铸铁的球化程度等。此外,穿透式超声法在检验纤维增强塑胶和蜂窝结构材料方面的套用也已日益广泛。超声全息成象技术也在某些方面得到套用。 检测方法 根据耦合方式,超声检测分为直接接触法和液浸法。 采用直接接触法进行超声检测,需要在探头和工件待检测面之间涂以很薄的耦合剂,以改善探头与检测面之间声波的传导。液浸法是将探头和工件全部或部分浸于液体中,以液体作为耦合剂,声波通过液体进入工件进行检测的方法。 直接接触法主要采用A型显示脉冲反射法工作原理,操作方便、检测图形简单、判断容易和灵敏度高,在实际生产中得到最广泛的套用。 直接接触法超声检测方法有直射声束法和斜射声束法。 (1)直射声束法 直射声束法是采用直探头将声束垂直入射工件待检测面进行检测的方法,又称纵波法。当直探头在待检测面上移动时,无缺陷处示波屏上只有始波T和底波B,如图9 - 6(a)所示;若探头移到有缺陷处且缺陷反射面比声束小时,则显示屏上出现始波T、缺陷波F、和底波B,如图9 -6(b)所示;当探头移到大缺陷处时,则示波屏上只出现始波T、缺陷波F,如图9-6(c)所示。显然,垂直法探伤能发现与探伤面平行或近于平行的缺陷。 (2)斜射声束法 斜射声束法是采用斜探头将声束倾斜入射工件待检测面进行检测的方法,又称横波法。如图9-7所示,当斜探头在待检测面上移动时,无缺陷时示波屏上只有始波T,这是因为声束倾斜入射至底面产生反射后,在工件内以“W”形路径传播,故没有底波出现,如图9 -7(a)所示;当工件存在缺陷而缺陷与声束垂直或缺陷的倾斜角很小时,声束会被反射回来,此时示波屏上将显示出始波T和缺陷波F,如图9 -7(b)所示;当斜探头接近板端时,声束将被端角反射回来,在示波屏上将出现始波T和端角波B,如图9 -7(c)所示。 优缺点 超声检测法的优点是:穿透能力较大,例如在钢中的有效探测深度可达1米以上;对平面型缺陷如裂纹、夹层等,探伤灵敏度较高,并可测定缺陷的深度和相对大小;设备轻便,操作安全,易于实现自动化检验。缺点是:不易检查形状复杂的工件,要求被检查表面有一定的光洁度,并需有耦合剂充填满探头和被检查表面之间的空隙,以保证充分的声耦合。对于有些粗晶粒的铸件和焊缝,因易产生杂乱反射波而较难套用。此外,超声检测还要求有一定经验的检验人员来进行操作和判断检测结果。
无损检测专业基础课有哪些?
你说的无损检测专业课是指学校的开设的课程,还是与无损检测相关的基础课程呢?
我读的大学开设的专业课程:
1、五大检测专业课程:超声检测、射线检测、磁粉检测、渗透检测、涡流检测
2、无损检测相关的专业课程:金属材料、工程力学、焊接成型、材料力学、传感器技术等(毕业好多年了记不太清了)
工作中与无损检测相关的专业
金属材料、焊接技术、材料力学等
要掌握无损检测技术,首先要学习无损检测基础知识,比如常规四大检测,在进一步可以学习TOFD检测技术、相控阵检测技术、CR、DR等
与无损检测相关的技术有,金相、力学性能等相关技术,以及要熟悉相关行业的标准、法律和规程。最重要的还是要下现场,从现场中学习经验。
希望对你有帮助,我是学无损检测专业,目前也是从事无损检测工作,还有问题可以V我ndtblog
超声检测原理是什么?
超声检测(Ultrasonic Testing),业内人士简称UT,是工业无损检测(Nondestructive Testing)中应用最广泛、使用频率最高且发展较快的一种无损检测技术,可以用于产品制造中质量控制、原材料检验、改进工艺等多个方面,同时也是设备维护中不可或缺的手段之一。
2 超声检测主要的应用是检测工件内部宏观缺陷和材料厚度测量。按照不同特征,可将超声检测分为多种不同的方法:
2.1 按原理分类:超声波脉冲反射法、衍射时差法(Time of Flight Diffraction,简称TOFD)等。
2.2 按显示方式分类:A型显示、超声成像显示(B、C、D、P扫描成像、双控阵成像等)。A型显示的超声波脉冲反射法是五大常规无损检测技术之一,其他四种是:射线检测(Radiographic Testing):射线照相法、磁粉检测(Magnetic Particle Testing)、渗透检测(Penetrant Testing)、涡流检测(Eddy Current Testing)。
3 超声检测原理,本质上是利用超声波与物质的相互作用:反射、折射和衍射。
3.1 什么是超声波?我们把能引起听觉的机械波称为声波,频率在20-20000Hz之间,而频率高于20000Hz的机械波称为超声波,人类是听不到超声波的。对于钢等金属材料的检测,我们常用频率为0.5~10MHz的超声波。(1MHz=10的六次方Hz)
3.2 如何发出和接收超声波?超声检测用探头的核心元件是压电晶片,其具有压电效应:在交变拉压应力的作用下,晶体可以产生交变电场。当高频电脉冲激励压电晶片时,发生逆压电效应,将电能转换成声能(机械能),探头以脉冲的方式间歇发射超声波,即脉冲波。当探头接受超声波时,发生正压电效应,将声能转换成电能。
3.3超声检测所用的常规探头,一般由压电晶片、阻尼块、接头、电缆线、保护膜和外壳组成,一般分为直探头和斜探头两个类别,后者的话通常还有一个使晶片与入射面成一定角度的斜锲块。
超声波无损检测的超声波检测(UT)
1、超声波检测的定义:通过超声波与试件相互作用,就反射、透射和散射的波进行研究,对试件进行宏观缺陷检测、几何特性测量、组织结构和力学性能变化的检测和表征,并进而对其特定应用性进行评价的技术。
2、超声波工作的原理:主要是基于超声波在试件中的传播特性。a.声源产生超声波,采用一定的方式使超声波进入试件;b.超声波在试件中传播并与试件材料以及其中的缺陷相互作用,使其传播方向或特征被改变;c.改变后的超声波通过检测设备被接收,并可对其进行处理和分析;d.根据接收的超声波的特征,评估试件本身及其内部是否存在缺陷及缺陷的特性。
3、超声波检测的优点:a.适用于金属、非金属和复合材料等多种制件的无损检测;b.穿透能力强,可对较大厚度范围内的试件内部缺陷进行检测。如对金属材料,可检测厚度为1~2mm的薄壁管材和板材,也可检测几米长的钢锻件;c.缺陷定位较准确;d.对面积型缺陷的检出率较高;e.灵敏度高,可检测试件内部尺寸很小的缺陷;f.检测成本低、速度快,设备轻便,对人体及环境无害,现场使用较方便。
4、超声波检测的局限性a.对试件中的缺陷进行精确的定性、定量仍须作深入研究;b.对具有复杂形状或不规则外形的试件进行超声检测有困难;c.缺陷的位置、取向和形状对检测结果有一定影响;d.材质、晶粒度等对检测有较大影响;e.以常用的手工A型脉冲反射法检测时结果显示不直观,且检测结果无直接见证记录。
5、超声检测的适用范围a.从检测对象的材料来说,可用于金属、非金属和复合材料;b.从检测对象的制造工艺来说,可用于锻件、铸件、焊接件、胶结件等;c.从检测对象的形状来说,可用于板材、棒材、管材等;d.从检测对象的尺寸来说,厚度可小至1mm,也可大至几米;e.从缺陷部位来说,既可以是表面缺陷,也可以是内部缺陷。