超声波检测工作物理基础.ppt

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超声波检测的物理基础(一)
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超声波检测工作物理基础
超声波检测的物理基础(一)
2描述振动的特征量(物理学描述)
(1)振幅(A)---从平衡位置到振动最大位移之间的距离。
(2)周期(T)---质点完成一次全振动所需要的时间。
(3)频率(f)----质点在单位时间内完成全振动的次数。
按照以上的定义,容易看出:频率与周期是互为倒数的,即:
从定义中可以看出:周期是时间量,通常单位为秒(s),在超声波探伤中,则通常使用微秒为单位(μs)。
单位换算关系为:1s=106μs或1μs=10-6s
频率的标准单位为赫兹(Hz),在超声波探伤中通常用兆赫(MHz)为单位,换算关系为:1MHz=106Hz或1Hz=10-6MHz
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超声波检测工作物理基础
超声波检测的物理基础(一)
3机械波和声波及超声波
(1)振动在介质中的传播形成波。
(2)波动分为电磁波和机械波。
(3)波动的周期和频率。
(4)电磁波的分类(按频率的不同)。
(5)机械波产生的条件:a)波源(振源)b)弹性介质
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超声波检测的物理基础(一)
(6)声波是机械波的一种。按频率的不同可以分为:
a)可闻声波20Hz≤f≤20000Hz(频率、音量关系)
b)次声波f<20Hz
c)超声波f>20000Hz,工业探伤用频率一般为
~10MHz
从乐器到男人与女人说话的声音讲解频率即音调的概念
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超声波检测工作物理基础
超声波检测的物理基础(一)
4超声波的分类(按时间的连续性)
(1)连续波
连续波是指在观察的时间内,超声波是连续不断的。
(2)脉冲波
脉冲波是指在观察时间内,超声波不连续,在目前的工业探伤过程中,我们主要采用脉冲波的形式。
5频谱分析
6振动和波动方程
振动方程:y=A•cos(wt+Φ)
波动方程:y=A•cos[w(t-x/u)+Φ]
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超声波检测的物理基础(一)
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超声波检测的物理基础(一)
二、超声波的波型
按质点的振动方向与波的传播方向之间的关系,超声波可以分为四种类型。
1纵波(L)
(1)定义:传播方向与质点的运动方向相一致。
(2)传播条件:可以在任何状态下的弹性介质中传播。
(3)实际例子:车轴端面进行穿透探伤检查;钢轨探伤中的0°探头都使用的是纵波。
(4)别名:疏密波、压缩波。
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2横波(T、S)
(1)定义:传播方向与质点的运动方向相垂直。
(2)传播条件:只能在固体介质中传播。
问题:横波不能在液体中传播,横波探伤时为什么使用耦合剂(液体);使用不同的耦合剂对最后的折射角是否会产生影响?
(3)实际例子:车轴轮座部位探伤检查;钢轨探伤中的37°探头都使用的是横波。
(4)别名:剪切波、切变波。
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超声波检测的物理基础(一)
横波与纵波的对比
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