超声波探伤原理

超声波探伤原理

目前，脉冲反射A扫描超声波探伤仪占超声波探伤的主导，它产生高压脉冲并加于换能器上，激励换能器发射超声波，超声波在被测工件中返回，被换能器接收转换成电信号，再经过放大电路放大，通过屏幕显示出来，从而得到被探测工件内部有无缺陷以及缺陷的位置和尺寸等信息。     A扫描是一种波形显示方式，探伤仪屏幕的横坐标表示声波传播的时间（蚓嗬耄??葑?瓯硎痉瓷洳ǖ姆?取Ｓ蟹瓷洳ǖ奈恢每梢匀范ㄈ毕莸奈恢茫?蟹瓷洳ǖ姆?瓤梢怨兰迫毕莸拇笮　?      换能器发射声波到被检工件内，根据反射波的情况来检测工件缺陷的方法，被称为脉冲反射法。脉冲反射法包括缺陷回波法、底波高度法和多次底波法。      缺陷回波法是指根据超声波探伤仪屏幕上显示的缺陷波形位置和幅度综合情况进行判断的方法，该方法是脉冲反射法的基本方法，也是最主要的方法。图1是缺陷回波探伤方法的基本原理。当被检工件没有缺陷时，发射的超声波可以顺利地到达工件底面，这时候，超声波探伤仪屏幕上只有发射波T（始波）和底面回波B。如果被检工件中存在缺陷，探伤仪屏幕上在发射波T和底面回波B之间就会有表示缺陷的回波F。      底波高度法是指根据底面回波高度变化规律来判断工件中缺陷情况的方法。当被检工件的材质和厚度不变时，反射回来的底面回波也应该是基本不变的。如果工件内存在缺陷，反射回来的底面回波高度会下降甚至消失。     底波高度法的特点是同样投影大小的缺陷可以得到同样的回波高度指示，并且不出现盲区，但是要求被检工件的检测面与底面平行，耦合条件一致。由于该方法对检出缺陷位置定量不方便，灵敏度较低，一般不作为独立的探伤方法，经常作为一种辅助的手段，配合缺陷回波法发现某些倾斜的和小而密集的缺陷。     多次底波法是指依据底面回波的次数和变化来判断被检工件有无缺陷的方法。当入射到被检工件的超声波能量较大，而工件厚度较小时，超声波可以在入射面和底面之间往复传播多次，超声波探伤仪屏幕上会出现多次底波B1,B2,B3……。如果工件中存在缺陷，由于缺陷的反射和散射增加了声能的损耗，底面回波次数减少，同时也打乱了各次底面回波高度依次衰减的规律，并显示出缺陷回波，参见图3。多次底波法主要是用于厚度不大，形状简单、探测面与底面平行的工件探伤，缺陷检出的灵敏度低于缺陷回波法。      脉冲反射A扫描超声波探伤仪除了可以采用陷回波法、底波高度法和多次底波法探伤以外，还可以采用穿透法，这是依据脉冲波穿透工件后的能量变化来判断缺陷情况的一种方法。     超声波探伤的方法很多，操作也不尽相同，但他们在探测条件、耦合与补偿、仪器的调节、缺陷的定位定量定性等方面却存在一些通用的技术问题。掌握这些通用技术对发现缺陷并正确评价很重要。