超聲波探傷儀探傷檢測(cè)的原理

在超聲波探傷沒有出現(xiàn)之前，金屬探傷工作一直是靠表面觀察、有經(jīng)驗(yàn)的人員的觀察和聽聲音等方法，后來 出現(xiàn)了著色探傷和磁粉探傷這兩種方法，有效的對(duì)金屬內(nèi)部的氣泡與缺陷、裂紋等進(jìn)行了揭示。但是相比起超聲波探傷這一方法來說，前兩種方法不但過程復(fù)雜，而且花費(fèi)大，而且還存在著不準(zhǔn)確，無法發(fā)現(xiàn)隱藏在工件內(nèi)部的缺陷和裂紋的問題。

科學(xué)家發(fā)現(xiàn)超聲波在金屬中有良好的穿透性能，憑借這一功能和遇上障礙物后反射的特性，科學(xué)家才發(fā)明了后來的超聲波探傷儀。其工作原理就是靠著超聲波在金屬中良好的穿透性和遇上障礙物后反射的這兩大特性 。首先因?yàn)槌暡暿芗性谔囟ǖ姆较蛏线M(jìn)行傳播，在介質(zhì)中沿直線傳播，其次，超聲波在介質(zhì)中傳播過程中，會(huì)發(fā)生衰減和散射，且在異種介質(zhì)的界面上將產(chǎn)生反射、折射和波型轉(zhuǎn)換。所以當(dāng)我們用超聲波來探傷時(shí)，一但在金屬內(nèi)部存在著氣泡與裂紋，那么超聲波在穿過金屬介質(zhì)到達(dá)氣泡和裂紋后就會(huì)發(fā)生變化 ，然后再次遭遇金屬介質(zhì)后又會(huì)發(fā)生變化和反射，利用這些特性，探傷者就能夠輕易的了解金屬內(nèi)部氣泡的位置和大小，以及金屬介質(zhì)的厚度了。

超聲波探傷檢儀探頭說明

超聲波探傷儀有許多種類，但是幾乎所有的產(chǎn)品的探頭都是通過壓電效應(yīng)工作原理來工作的。壓電效應(yīng)是一種物理現(xiàn)象，指的是某些晶體材料在交變拉壓應(yīng)力的作用下，產(chǎn)生交變電場(chǎng)的效應(yīng)。壓電效應(yīng)的另一個(gè)現(xiàn)象是當(dāng)晶體材料在交變電場(chǎng)作用下，產(chǎn)生伸縮變形。而超聲波探傷儀的探頭正是用這種具有壓電效應(yīng)的晶體制造成的。這使得這種探頭具有壓電效應(yīng)，當(dāng)我們需要探傷時(shí)，接通電路，探傷系統(tǒng)發(fā)出高頻電脈沖激勵(lì)探頭上的壓電晶片時(shí)，就激發(fā)發(fā)生壓電效應(yīng)，制造出超聲波。而當(dāng)超聲波遇上障礙物而反射回來時(shí)，探頭上的晶片受到超聲波的作用，又激發(fā)壓電效應(yīng)，將聲能轉(zhuǎn)換為電能，并由探傷系統(tǒng)中的處理后顯示在顯示屏上。目前超聲波探傷儀有多種類型，橫跨多個(gè)探傷領(lǐng)域，光探頭就有直探頭、斜探頭 、雙晶探頭等多個(gè)各類，目前 最先進(jìn)的是雙晶探頭，雙晶探頭有兩塊壓電晶片，一塊用于發(fā)射超聲波，另一塊用于接收超聲波。根據(jù)入射角不同，又分為雙晶縱波探頭和雙晶橫波探頭。不同于以往的直探頭，現(xiàn)在的斜探頭、雙晶探頭都有探測(cè)探測(cè)與探測(cè)面垂直或成一定角度的缺陷，如焊縫、汽輪機(jī)葉輪等的功能，大大的擴(kuò)展了超聲波探頭能夠探測(cè)的工件的各類和范圍。

超聲波探傷儀具有的優(yōu)點(diǎn)有：較強(qiáng)的穿透能力、較高的的靈敏度，可發(fā)現(xiàn)大小只有0.1毫米左右的氣泡和裂紋、準(zhǔn)確性較高，可發(fā)現(xiàn)氣泡和裂紋的方向、大小和形狀、探傷方便、可當(dāng)場(chǎng)顯示檢測(cè)結(jié)果、操作方便安全。但缺點(diǎn)也不少，主要有這么一些：對(duì)檢測(cè)人員的經(jīng)驗(yàn)和操作要求較高、無法檢測(cè)形狀不規(guī)則，小而薄的物件，也無法檢測(cè)材質(zhì)不均勻的工件、無法準(zhǔn)確的揭示出缺陷的詳細(xì)情況、探傷儀昂貴，探傷成本較高等等。

超聲波探傷儀未來的發(fā)展趨勢(shì)

目前超聲波探傷儀所具有優(yōu)點(diǎn)與缺點(diǎn)，結(jié)合現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的現(xiàn)狀和未來的發(fā)展趨勢(shì)，超聲波探傷檢測(cè)技術(shù)將 會(huì)向著以下幾個(gè)方面發(fā)展：

①向高精度、高分辨率方向發(fā)展。

②高溫條件下的測(cè)量明顯增多，在線檢測(cè)、動(dòng)態(tài)檢測(cè)增多。

③在若干領(lǐng)域向超聲無損評(píng)價(jià)發(fā)展 ，使得超聲檢測(cè)內(nèi)容有了新的內(nèi)涵 。如超聲檢測(cè)技術(shù)與斷裂力學(xué)相結(jié)合 ，對(duì)重要構(gòu)件進(jìn)行剩余壽命評(píng)價(jià) ；超聲檢測(cè)技術(shù)與材料科學(xué)相結(jié)合 ，對(duì)材料進(jìn)行物理評(píng)價(jià) 。

④在無損檢測(cè)方面向定量化 、圖像化 方 向發(fā)展 ，超聲 檢測(cè) 系統(tǒng)將 進(jìn)一 步數(shù) 字化 、圖像化 、自動(dòng)化、智能化。

⑤現(xiàn)代信息處理技術(shù)如數(shù)值分析法、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù) 、模糊技術(shù)、遺傳算法、虛擬儀器技術(shù) 將廣 泛 應(yīng)用 于超 聲檢 測(cè) 技術(shù) 領(lǐng)域 。