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[问答] 无损检测中的超声检测可以分为哪几类?你了解几种?

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发表于 2017-5-21 23:14:32 | 显示全部楼层 |阅读模式
无损检测中的超声检测可以分为哪几类?你了解几种?
机械摆臂-1.jpg
很多学者对超声的认识不够全面,其实超声检测的种类有很多,且各种超声的应用领域及检测精度等各不相同,我们检测人员应该选择一种最佳的检测手段去分析被测样品,充分将产品内部缺陷给暴露出来,总体上超声检测可以分为以下几类:
一. 超声导波
1. 探头阵列发出一束超声能量脉冲,此脉冲能沿着整个圆周方向和整个管壁厚度,向远处传播,导波传输过程中遇到缺陷时,缺陷在径向截面上有一定的面积,导波会在缺陷处返回一定比例的反射波,因此可由同一探头阵列检测出返回信号,根据反射波来发现和判断缺陷的大小。可检测出20m到30m内存在的缺陷。
2. 探头频率: 0.1MHz~4.0MHz
3. 可检测出缺陷类型:管道的平面状缺陷、焊缝的危险性缺陷、内外壁腐蚀、环形裂纹等大型缺陷
4. 应用领域:大型的管道
二. 超声相控阵
1. 超声相控阵是由多个独立的压电晶片按照一定的规律分布排列组合而成,通过控制脉冲的延时间激发各个晶片,改变声波到达物体内某点时相位关系,实现焦点和声速方向的变化,从而实现超声波扫描、偏转和聚焦,然后采用机械扫描与电子扫描相结合的方法实现图像成像;简单来说,超声相控阵检测是一个探头发射超声波,超声波打到缺陷上发生反射,另一个探头接收反射波波,从而检测出缺陷。
2. 探头频率: 0.5MHz~15MHz
3. 可检测出缺陷类型:裂纹、未融合、未焊透、密集气孔、表面开口、夹渣等
4. 应用领域:工业、医疗
三. 电磁超声
1. 电磁超声检测装置主要由高频线圈、外加磁场、试件本身三部分组成,高置于工件表面的高频线圈通过高频电流时,工件表面的趋肤层会产生涡流(或感应磁场),此涡流在外加磁场的作用下会像电动机那样受到机械力,而产生高频振动,形成超声波波源。靠电磁效应发射和接收超声,其能量转换是在被测件表面趋肤层内直接进行,无需任何耦合介质,被测工件材质必须必须具有电磁性或者铁磁性
2.探头频率: 100KHz~6MHz
3.可检测出缺陷类型:钢管表面的法纹、内外折叠、重皮、孔洞等
4.  应用领域:工业测厚、探伤、材料晶格结构检测、材料应力检测等
四. 激光超声
1.  激光超声是一个集光、电、机、算的复杂系统,主要由超声波的产生和接收两部分组成,当激光的能量聚焦照射到弹性材料表面时,部分会转移到材料本身并以热能和应力波动能的形式表现出来。通过改变激发激光的几何形状可以控制能量在材料中的分布以及材料的影响。激光超声就是利用高能激光脉冲与物质表面的瞬时热作用,通过热弹效应在固体表面产生的应变和应力场,使粒子产生波动,进而在物体内部产生超声波。此检测技术与试件的形状、取向均无关系,曲面和复杂的几何形状均能检测
2.  探头频率: 产生时非常大,取决于光学接收器,可达到GMHz级别
3.  可检测出缺陷类型:裂纹、焊缝、表面缺陷等
4.  应用领域:钢材、造纸、玻璃、汽车、航空航天等领域
五. 超声显微
1. 超声显微频率很高扫描分辨率高达1um,其产生原理参考本文中超声波产生原理及特点,广泛应用于各种材料内部的微缺陷检测。需要耦合介质,对样品表面要求平整。
2.  探头频率:5MHz~400MHz
3.  可检测出缺陷的类型:空洞、裂纹、分层、夹渣、材料不均等
4.  应用领域:半导体、电子、各种材料等领域
六. 声综合
1.  声综合即声超声检测,是一种根据超声波在构件中传播时产生的衰减变化对构件损伤实施检测的方法。主要由激励探头和接收探头构成,是声发射信号分析与超声波材料表征方法的结合。
2. 探头频率:30KHHz~500KHHz
3.  可检测出缺陷的类型:空洞、裂纹、分层等
4.  应用领域:金属材料等

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