無(wú)損檢測(cè)論文.doc

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1、無(wú)損檢測(cè)導(dǎo)論論文題目：超聲波檢測(cè)技術(shù)的應(yīng)用及設(shè)備系（院）：專業(yè)：學(xué)生姓名：指導(dǎo)教師：年月日摘要超聲波在被檢測(cè)材料中傳播時(shí),材料的聲學(xué)特性和內(nèi)部組織的變化對(duì)超聲波的傳播產(chǎn)生一定的影響，通過(guò)對(duì)超聲波受影響程度和狀況的探測(cè)了解材料性能和結(jié)構(gòu)變化的技術(shù)稱為超聲檢測(cè)。超聲波檢測(cè)應(yīng)用主要包括在工業(yè)上對(duì)各種材料的檢測(cè)和在醫(yī)療上對(duì)人體的檢測(cè)診斷，通過(guò)它人們可以探測(cè)出金屬等工業(yè)材料中有沒(méi)有氣泡、傷痕、裂縫等缺陷，可以檢測(cè)出人們身體的軟組織、血流等是否正常。運(yùn)用超聲檢測(cè)的方法來(lái)檢測(cè)的儀器稱之為超聲波探傷儀。它的原理是：超聲

2、波在被檢測(cè)材料中傳播時(shí),材料的聲學(xué)特性和內(nèi)部組織的變化對(duì)超聲波的傳播產(chǎn)生一定的影響，通過(guò)對(duì)超聲波受影響程度和狀況的探測(cè)了解材料性能和結(jié)構(gòu)變化的技術(shù)稱為超聲檢測(cè)。超聲檢測(cè)方法通常有穿透法、脈沖反射法、串列法等。關(guān)鍵詞：超聲波檢測(cè)的原理超聲波檢測(cè)的應(yīng)用超聲波檢測(cè)儀器及原理1超聲波檢測(cè)原理1.1超聲波檢測(cè)的基本原理超聲波在均勻連續(xù)彈性介質(zhì)中傳播時(shí)，將產(chǎn)生極少能量損失；但當(dāng)材料中存在著晶界、缺陷等不連續(xù)阻隔時(shí)，將產(chǎn)生反射、折射、散射、繞射和衰減等現(xiàn)象，從而損失比較多的能量，使我們由接收換能器上接收的超聲波信號(hào)的

3、聲時(shí)、振幅、波形或頻率發(fā)生了相應(yīng)的變化，測(cè)定這些變化就可以判定建筑材料的某些方面的性質(zhì)和結(jié)構(gòu)內(nèi)部構(gòu)造的情況達(dá)到測(cè)試的目的。當(dāng)超聲遇到缺陷面時(shí)，反射回波幅度會(huì)異常增大，根據(jù)反射幅度、延遲和相位等就可以判斷缺陷的位置、面積和形狀。1.2超聲波檢測(cè)方法利用超聲波探傷，主要有穿透法探傷和反射法探傷兩種方式。穿透法探傷使用兩個(gè)探頭，一個(gè)用來(lái)發(fā)射超聲波，一個(gè)用來(lái)接收超聲波。檢測(cè)時(shí)，兩個(gè)探頭分置在工件兩側(cè)，根據(jù)超聲波穿透工件后能量的變化來(lái)判別工件內(nèi)部質(zhì)量。反射法探傷高頻發(fā)生器產(chǎn)生的高頻脈沖激勵(lì)信號(hào)作用在探頭上，所產(chǎn)生

4、的波向工件內(nèi)部傳播，如工件內(nèi)部存在缺陷，波的一部分作為缺陷波被反射回來(lái)，發(fā)射波的其余部分作為底波也將反射回來(lái)。根據(jù)發(fā)射波、缺陷波、底波相對(duì)于掃描基線的位置可確定缺陷位置；根據(jù)缺陷波的幅度可確定缺陷的大小；根據(jù)缺陷波的形狀可分析缺陷的性質(zhì)；如工件內(nèi)部無(wú)缺陷，則只有發(fā)射波和底波。超聲波的接收和產(chǎn)生原理相似，當(dāng)超聲波遇到不連續(xù)性時(shí)，即會(huì)產(chǎn)生反射，反射的超聲波使壓電晶片振動(dòng)，繼而在壓電晶片兩端產(chǎn)生電壓。最主要是如何將電脈沖轉(zhuǎn)化為探傷儀屏幕上的波形，模擬機(jī)是通過(guò)顯像管顯示的。顯像管的圖像是電子打在熒光物質(zhì)上，使熒

5、光物質(zhì)發(fā)光；電子經(jīng)過(guò)一個(gè)電場(chǎng)而改變方向，打在屏幕的不同位置，使屏幕顯現(xiàn)圖像。顯像管x方向上的電壓是探傷儀加在壓電晶片上的電壓，y方向的電壓是壓電晶片振動(dòng)產(chǎn)生的電壓，這樣就形成了屏幕上的波形。在工業(yè)超聲波檢測(cè)中，超聲波的反射特性主要用于探測(cè)材料中的缺陷。以最常用的A型顯示測(cè)超聲脈沖反射法探測(cè)為例：超聲波探傷儀中高頻脈沖電路產(chǎn)生的高頻脈沖振蕩電流施加超聲換能器中的壓電元件上，激發(fā)出超聲波并傳入被檢工件。超聲波在被檢工件中傳播時(shí)，若在聲路上遇到缺陷。將會(huì)在界面上產(chǎn)生反射，反射回波被探頭接收轉(zhuǎn)換成高頻脈沖電信號(hào)

6、輸入超聲波探傷儀的接收放大電路，經(jīng)過(guò)處理后在超聲波探傷儀的顯示屏上顯示出與回波聲壓大小成正比的回波波形，根據(jù)顯示的回波幅度大小可以評(píng)估缺陷大小，顯示屏上的水平掃描線可以調(diào)整為與超聲波在該介質(zhì)中的傳播時(shí)間成正比，然后就可以根據(jù)回波在顯示屏水平掃描線上的位置來(lái)判定缺陷在工件中的位置。利用工件底面回波在水平掃描線上的位置，還可以用于測(cè)定工件厚度。2超聲檢測(cè)的應(yīng)用2.1基于超聲波速度特性的超聲檢測(cè)應(yīng)用同一波形的超聲波在不同的材料中有不同的傳播的速度，而在同一材料中，不同波形的超聲波也有不同的傳播速度。當(dāng)材料的成

7、分、顯微組織、密度、內(nèi)含物的比例、濃度、聚合物轉(zhuǎn)化率、強(qiáng)度、溫度、壓強(qiáng)、速度等存在差異或發(fā)生變化時(shí)，期聲速也將出現(xiàn)差異。利用專門的聲速測(cè)定儀或利用普通的超聲脈沖反射型探傷儀或測(cè)厚儀，將未知聲速的材料與已知聲速的標(biāo)準(zhǔn)試樣比較，從而可以測(cè)出材料的聲速或者聲速變化?？梢杂糜冢?、材料物理常數(shù)的測(cè)定2、測(cè)量溫度3、測(cè)量流量4、測(cè)量液體的黏度5、測(cè)量應(yīng)力6、測(cè)量硬度7、測(cè)定金屬表面裂紋的深度8、測(cè)量厚度利用超聲波的速度特性，還可以應(yīng)用于混凝土強(qiáng)度檢測(cè)、球墨鑄鐵的強(qiáng)度及石墨球化度的測(cè)量、確定陶土坯的濕度以確定進(jìn)窯焙

8、燒的時(shí)機(jī)、氣體介質(zhì)的特性分析，以及測(cè)量石油餾分的密度、氯丁橡膠乳液的密度等等。2.2基于超聲波諧振特性的超聲檢測(cè)應(yīng)用超聲波是一種機(jī)械振動(dòng)波，利用超聲波諧振儀把頻率可調(diào)的超聲波垂直入射到被檢工件中，當(dāng)超聲波與工件的固有頻率發(fā)生頻率共振時(shí)，相向傳播的入射波與反射波互相疊加形成駐波。利用這種諧振特性，可以應(yīng)用于：測(cè)厚檢測(cè)缺陷超聲波諧振特性的一個(gè)典型應(yīng)用時(shí)超聲硬度計(jì)，它是借助超聲傳感器桿諧振頻率的變化來(lái)測(cè)量硬度的，主要用于測(cè)定金屬的洛氏硬度。超聲硬