超聲檢測方法分類與特點(diǎn)解說

日期：2017-03-27

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超聲檢測是實(shí)用的檢測方法之一，本文從超聲波方法分類、檢測原理以及檢測設(shè)備等角度講解。

—— 超聲波方法分類 ——

? ? 1）按檢測方法原理：分為脈沖反射法、衍射時(shí)差法、穿透法和共振法；
? ? 2）按波型：分為縱波、橫波、表面波、板波和爬波；
? ? 3）按顯示方法：A顯示和超聲成像顯示；
? ? 4）按耦合方式：分為直接接觸法、液浸法和電磁耦合法；
? ? 5）按探頭個(gè)數(shù)：分為單探頭法、雙探頭法和多探頭法；
? ? 6）按人工干預(yù)程度：手工檢測和自動檢測。

—— 檢測方法原理 ——

? ? 按檢測方法原理可以分為：

? ? 1）脈沖反射法（缺陷回波法、底波高度法、多次底波法）；
? ? 2）衍射時(shí)差法；
? ? 3）穿透法；
? ? 4）共振法。

? ? 常規(guī)檢測應(yīng)用最多的是脈沖反射法中的缺陷回波法；衍射時(shí)差法（TOFD）是目前大力推廣的一種對缺陷檢測有較高撿出率的可連續(xù)記錄的超聲檢測技術(shù)；穿透法較少應(yīng)用；共振法只在老式測厚儀中用過，目前不再采用。

【脈沖反射法】

? ? 探頭發(fā)射脈沖波檢測工件，接收缺陷回波或工件底波變化進(jìn)行檢測的方法。

? ? 01 ?缺陷回波法

? ? ? ? 利用缺陷反射波的幅度和位置來評價(jià)缺陷（定位、定量），操作簡便，靈敏度高。

? ? 02 底波高度法

? ? ? ? 依據(jù)底波高度變化來判斷工件中缺陷大小的方法。
? ? ? ? 采用的方法有：F／BF法、 F／BG法、 BG／BF法。
? ? ? ? 特點(diǎn)是：不存在盲區(qū)，同樣投影大小的缺陷可以得到同樣的指示。

? ? ? ? a)要求檢測面與底面平行；
? ? ? ? b)不能對缺陷準(zhǔn)確定量；
? ? ? ? c)檢測靈敏度低；
? ? ? ? d)對于傾斜的缺陷，小而密集的缺陷、吸收的缺陷用BG／BF（鍛件、鋼板缺陷的評定采用的方法）。

? ? 03 多次底波法

? ? ? ? 依據(jù)多次底波變化的情況來判斷工件中有無缺陷的方法。
? ? ? ? 當(dāng)透入試件的超聲波能量較大，而試件厚度較小時(shí)，超聲波可在探測面與底面之間往復(fù)傳播多次，示波屏上出現(xiàn)多次底波B1、B2、B3…。如果試件存在缺陷，則由于缺陷的反射以及散射而增加了聲能的損耗，底面回波次數(shù)減少，同時(shí)也打亂了各次底面回波高度依次衰減的規(guī)律。可用于材質(zhì)晶粒度和石墨化程度的評定。

【衍射時(shí)差法（TOFD）】

? ? 01 檢測原理

? ? ? ? 一種依靠從待檢工件內(nèi)部缺陷上、下“端點(diǎn)”處得到的衍射波在掃描線上的時(shí)差來檢測缺陷尺寸的方法。通常使用縱波斜探頭，采用一發(fā)一收的模式。

? ? ? ? a)無缺陷：發(fā)射超聲波→接收（直通波→底面反射波→變形波等）。
? ? ? ? b)有缺陷：發(fā)射超聲波→接收（直通波→上端點(diǎn)衍射波→下端點(diǎn)衍射波→底面反射波→變形波等）。
? ? ? ? TOFD顯示：A掃描信號＋TOFD圖象

? ? 02 檢測設(shè)備

? ? ? ? 1）儀器：單通道(≤50mm)或多通道、具有數(shù)據(jù)連續(xù)自動采集、記錄、顯示和分析功能。
? ? ? ? 2）探頭：采用小晶片、大擴(kuò)散角（3－20mm,45～700）；高頻率（1～15MHz）；寬頻帶、窄脈沖。

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