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第4章超声检测设备与器材郭黎群台州市特种设备监督检验中心第4章超声检测设备与器材?超声检测设备与器材: 超声检测仪、探头、试块、耦合剂和机械扫查装置等。仪器和探头对超声检测系统的能力起关键性作用。了解其原理、构造和作用及其主要性能,是正确选择检测设备与并进行有效检测的保证。 超声检测仪?超声检测的主体设备。?作用:产生电振荡并加于换能器(探头)上,激励探头发射超声波,同时接受来自探头的电信号,将其放大后以一定的方式显示出来,从而得到被检工件中有无缺陷的信息。 超声检测仪的分类 1. 概述超声检测仪指示的三种参量: (1) 超声的穿透能量?穿透式检测仪:发射频率不变(或在小范围内周期性变化)的超声连续波,根据透过工件的超声波强度变化判断工件中有无缺陷及缺陷大小。(2) 频率可变的超声连续波在工件中形成驻波的情况?调频波探伤仪:仪器通过探头向工件发射连续的频率周期性变化的超声波,根据发射波与反射波的差频变化情况判断工件中有无缺陷。?共振式测厚仪(3) 脉冲波的幅度和运行时间?脉冲波探伤仪:仪器通过探头向工件周期性地发射一持续时间很短的电脉冲,激励探头发射脉冲超声波,并接收从工件中反射回来的脉冲波信号,通过检测信号的返回时间和幅度判断是否存在缺陷及缺陷大小等情况。?两种信号显示方式: A型和超声成像( B、C、D、S、P)。?衍射时差法超声检测仪:采用一发一收双探头方式,接收从工件中衍射回来的脉冲波信号,通过检测信号的返回时间来判断是否存在缺陷及缺陷大小等情况。 T F B 被检工件超声波探伤仪探头 2. A型显示、 B型显示与 C型显示(1) A型显示波形显示,将超声信号的幅度与传播时间的关系以直角坐标的形式显示。横坐标代表声波的传播时间,纵坐标代表信号幅度。(2) B型显示图像显示,是工件的一个二维截面图。横坐标代表探头在工件表面的一条直线扫查距离,纵坐标代表声传播时间(距离)。显示被检工件任一纵截面上缺陷的分布及缺陷的深度。(3) C型显示图像显示,是工件的一个平面投影图。图的二维坐标对应探头的扫查位置,工件中缺陷的形状和深度以亮度或颜色表示。 模拟式超声检测仪 1. 仪器电路方框图和工作原理?仪器电路方框图:说明仪器的大概结构和工作原理。?主要组成部分:同步电路、扫描电路、发射电路、接收放大电路、显示电路和电源电路等。?工作原理: 2. 仪器主要组成部分的作用(1) 同步电路(触发电路) ?作用:产生数十~数千赫兹(Hz) 的同步脉冲,作为发射电路、扫描电路以及其他辅助电路的触发脉冲,使各电路在时间上协调一致工作。?重复频率:是一个仪器参数,探伤仪器驱动探头发射超声波的次数,例如 PRF 设置为 1kHz 即为仪器每秒驱动探头发射 1000 次超声波。对于模拟式探伤仪器,显示屏的亮度需要有一定的扫描信号来驱动射线管维持,因为 PRF 过低会造成显示屏暗淡。对于数字式探伤仪, LCD 显示屏亮度不再依赖 PRF ,那么 PRF 就只与探头扫查速度有关:因为探头在移动的过程中,如果移动的速度过快而 PRF 太低,可能会造成探头划过某处缺陷时,还没有超声波“照射”到缺陷,造成漏检。?如果 PRF 过高,仪器第一次发射的超声波还没有被探头接收到,就接着发出了第二次、第三次超声波,结果第一次超声波的回波也许夹杂在了第二次激发后,发生逻辑混乱,在显示屏上无规律的显示回波跳动. 2. 仪器主要组成部分的作用⑴同步电路(触发电路) 重复频率的选择:视被检工件厚度进行调节。厚度大,使用较低的重复频率;厚度小,可使用较高的重复频率。?幻象波:高重复频率使两次脉冲间隔时间变短,使未充分衰减的多次反射进入下一周期,形成的波形。