检测仪器PPT学习教案.pptx

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1、会计学1检测检测(jin c)仪器仪器第一页，共88页。超超声声波波检检测测仪仪是是超超声声检检测测的的主主体体设设备备，是是专专门门用用于于超超声声检检测的一种电子仪器。测的一种电子仪器。它它的的作作用用是是产产生生电电振振荡荡并并加加于于换换能能器器探探头头，激激励励探探头头发发射射超超声声波波，同同时时将将探探头头送送回回的的电电信信号号进进行行放放大大处处理理后后以以一一定定方方式式(fngsh)(fngsh)显显示示出出来来，从从而而得得到到被被探探测测工工件件内内部部有有无无缺缺陷陷及及缺缺陷陷的位置和大小等信息。的位置和大小等信息。第三章 超声波检测(jin c)一、超声波检测仪

2、第二节第二节 超声检测超声检测(jin c)(jin c)设备设备第1页/共88页第二页，共88页。（一）（一）超声波检测仪及其分类超声波检测仪及其分类(fn li)1.1.按超声波的连续性分三种类型：按超声波的连续性分三种类型：(1)(1)脉冲脉冲(michng)(michng)波检测仪：应用最为广泛波检测仪：应用最为广泛 (2)(2)连续波检测仪：用于超声显像和测厚连续波检测仪：用于超声显像和测厚 (3)(3)调频波检测仪：适用于检查与探测面平行的缺调频波检测仪：适用于检查与探测面平行的缺陷陷第三章 超声波检测(jin c)一、超声波检测仪第二节第二节 超声检测设备超声检测设备第2页/共8

3、8页第三页，共88页。2.按仪器的显示主要分三种类型：按仪器的显示主要分三种类型：根据反射的显示方式及显示内容又可分为根据反射的显示方式及显示内容又可分为A显、显、B显、显、C显三种类型；显三种类型；A型主要显示反射面在试件中的埋藏深度及反射信号型主要显示反射面在试件中的埋藏深度及反射信号(xnho)的幅度，的幅度，B型主要显示反射面在试件纵截面上的分布，型主要显示反射面在试件纵截面上的分布，C型则主要显示反射面在平面视图上的分布。型则主要显示反射面在平面视图上的分布。（一）（一）超声波检测仪及其分类超声波检测仪及其分类(fn li)第三章 超声波检测(jin c)一、超声波检测仪第二节第二节

4、 超声检测设备超声检测设备第3页/共88页第四页，共88页。第三章 超声波检测(jin c)第4页/共88页第五页，共88页。第三章 超声波检测(jin c)第5页/共88页第六页，共88页。第三章 超声波检测(jin c)第6页/共88页第七页，共88页。3.按信号输出按信号输出(shch)方式分：模拟型和数字型方式分：模拟型和数字型模拟仪模拟仪CTS22型型 数字仪数字仪CTS9002型型（一）（一）超声波检测仪及其分类超声波检测仪及其分类(fn li)第三章 超声波检测(jin c)第7页/共88页第八页，共88页。4.按被检工件的材质分两种类型：按被检工件的材质分两种类型：金属金属(j

5、nsh)检测仪检测仪:频率在频率在0.520MHz非金属非金属(jnsh)检测仪：频率小于检测仪：频率小于1MHzCTS45型（一）（一）超声波检测仪及其分类超声波检测仪及其分类(fn li)第三章 超声波检测(jin c)一、超声波检测仪第二节第二节 超声检测设备超声检测设备第8页/共88页第九页，共88页。5.按按通通道道(tngdo)分分两两种种类类型型：单单通通道道(tngdo)和和多多通通道道(tngdo)CTS8006型数字型多通道(tngdo)超声波探伤仪（6通道(tngdo)）（一）（一）超声波检测仪及其分类超声波检测仪及其分类(fn li)第三章 超声波检测 第9页/共88页

6、第十页，共88页。1.模拟仪的基本结构模拟仪的基本结构 A型显示的示波屏横坐标代表型显示的示波屏横坐标代表(dibio)超声波传播时间超声波传播时间（或传（或传播距离），纵坐标代表播距离），纵坐标代表(dibio)波幅。探伤时根据缺陷波波幅。探伤时根据缺陷波的水平的水平刻度和波高来对缺陷进行定位和定量。刻度和波高来对缺陷进行定位和定量。动画演示(ynsh)（二）（二）A型显示型显示(xinsh)脉冲反射式超声波检测仪脉冲反射式超声波检测仪第三章 超声波检测 一、超声波检测仪第二节第二节 超声检测设备超声检测设备第10页/共88页第十一页，共88页。2.2.基本电路的组成：基本电路的组成：同步电

7、路、发射同步电路、发射(fsh)(fsh)电路、接收电路、时基电路、电路、接收电路、时基电路、显示器、电源和超声波换能器等几个部分组成显示器、电源和超声波换能器等几个部分组成3.3.检波输出、射频输出比较检波输出、射频输出比较（二）（二）A型显示型显示(xinsh)脉冲反射式超声波检测仪脉冲反射式超声波检测仪第三章 超声波检测(jin c)第11页/共88页第十二页，共88页。同步电路：产生同步脉冲信号，以同步触发发射电路、时同步电路：产生同步脉冲信号，以同步触发发射电路、时基电路及闸门电路等部分，以便在显示屏上稳定地显示所基电路及闸门电路等部分，以便在显示屏上稳定地显示所需观察的超声回波脉冲

8、。需观察的超声回波脉冲。发射电路：产生高压（负）脉冲，激励超声波换能器产生发射电路：产生高压（负）脉冲，激励超声波换能器产生高频振荡，从而形成脉冲超声波。高频振荡，从而形成脉冲超声波。接收电路：超声探头接收到的超声信号经压电晶片转换为接收电路：超声探头接收到的超声信号经压电晶片转换为电信号，经接收电路放大后显示在示波器上。主要由衰减电信号，经接收电路放大后显示在示波器上。主要由衰减器、高频放大器、检波和视频放大器等几个部分组成。器、高频放大器、检波和视频放大器等几个部分组成。时基电路：方波形成电路和锯齿波形成电路。产生的电压时基电路：方波形成电路和锯齿波形成电路。产生的电压(diny)波加到示

9、波管的波加到示波管的X偏转板上，以便光点从左到右重复扫描，偏转板上，以便光点从左到右重复扫描，从而形成脉冲回波显示。从而形成脉冲回波显示。（二）（二）A型显示型显示(xinsh)脉冲反射式超声波检测仪脉冲反射式超声波检测仪第三章 超声波检测(jin c)第12页/共88页第十三页，共88页。第13页/共88页第十四页，共88页。主要技术参数主要技术参数垂直线性误差垂直线性误差:反射波高与接收信号电压成正比关系的反射波高与接收信号电压成正比关系的程度程度 垂直线性好坏影响对缺陷的定量分析。垂直线性好坏影响对缺陷的定量分析。水平线性误差水平线性误差:反射波距离与反射体距离成正比关系的反射波距离与反

10、射体距离成正比关系的程度程度 水平线性好坏影响对缺陷的定位。水平线性好坏影响对缺陷的定位。动态范围动态范围:反射波高度从满幅降到消失反射波高度从满幅降到消失(xiosh)(xiosh)时仪时仪器衰减器的变器衰减器的变 化范围。动态范围越大，对小缺陷的检出化范围。动态范围越大，对小缺陷的检出能力强。能力强。（二）（二）A型显示型显示(xinsh)脉冲反射式超声波检测仪脉冲反射式超声波检测仪第三章 超声波检测(jin c)第14页/共88页第十五页，共88页。（二）（二）A型显示型显示(xinsh)脉冲反射式超声波检测仪脉冲反射式超声波检测仪第三章 超声波检测(jin c)水平线性的测试水平线性的

11、测试(csh)a)试块试块b)显示显示第15页/共88页第十六页，共88页。性能特点性能特点适用于单面检测，如压力容器，管道等很难双面放置探头适用于单面检测，如压力容器，管道等很难双面放置探头可以准确地确定缺陷的深度可以准确地确定缺陷的深度灵敏度远高于其他方法灵敏度远高于其他方法可同时探测不同深度的多个缺陷，并分别定位可同时探测不同深度的多个缺陷，并分别定位(dngwi)(dngwi)，定，定量，定位量，定位(dngwi)(dngwi)适用范围广适用范围广（二）（二）A型显示型显示(xinsh)脉冲反射式超声波检测仪脉冲反射式超声波检测仪第三章 超声波检测(jin c)第16页/共88页第十七

12、页，共88页。超声波检测仪的选择超声波检测仪的选择应根据探测要求和现场条件，并综合考虑以下几方面的因素：应根据探测要求和现场条件，并综合考虑以下几方面的因素：（1 1）定位要求高时，应选择水平）定位要求高时，应选择水平(shupng)(shupng)线性好的仪器线性好的仪器（2 2）定量要求高时，应选择垂直线性好、衰减器精度高的仪器）定量要求高时，应选择垂直线性好、衰减器精度高的仪器（3 3）检检测测大大厚厚度度试试件件或或高高衰衰减减材材料料时时，选选择择发发射射功功率率大大、灵灵敏敏度度余余量高，信噪比高、能提高穿透能力和小缺陷显示能力。量高，信噪比高、能提高穿透能力和小缺陷显示能力。（4

13、 4）为为有有效效发发现现近近表表面面缺缺陷陷和和区区分分相相邻邻缺缺陷陷，应应选选盲盲区区小小、分分辨辨力力高高仪器仪器（5 5）室室外外现现场场检检测测时时，应应选选择择重重量量轻轻，荧荧光光屏屏亮亮度度好好，抗抗干干扰扰能能力力强的便携式超声波检测仪。强的便携式超声波检测仪。第三章 超声波检测(jin c)一、超声波检测仪第二节第二节 超声检测超声检测(jin c)(jin c)设备设备第17页/共88页第十八页，共88页。1.1.1.1.压电效应（电致伸缩）的物理意义：压电效应（电致伸缩）的物理意义：压电效应（电致伸缩）的物理意义：压电效应（电致伸缩）的物理意义：正压电效应；某些晶体材

14、料在交变正压电效应；某些晶体材料在交变正压电效应；某些晶体材料在交变正压电效应；某些晶体材料在交变(jio bin)(jio bin)(jio bin)(jio bin)应力作用应力作用应力作用应力作用下，下，下，下，产生交变产生交变产生交变产生交变(jio bin)(jio bin)(jio bin)(jio bin)电场的效应。电场的效应。电场的效应。电场的效应。逆压电效应：当晶体材料在交变逆压电效应：当晶体材料在交变逆压电效应：当晶体材料在交变逆压电效应：当晶体材料在交变(jio bin)(jio bin)(jio bin)(jio bin)电场的作用电场的作用电场的作用电场的作用下产下

15、产下产下产 生伸缩变形的效应。生伸缩变形的效应。生伸缩变形的效应。生伸缩变形的效应。正、逆压电效应统称为压电效应。正、逆压电效应统称为压电效应。正、逆压电效应统称为压电效应。正、逆压电效应统称为压电效应。压电效应(y din xio yng)第三章 超声波检测(jin c)二、超声波探头第二节第二节 超声检测设备超声检测设备第18页/共88页第十九页，共88页。压电效应(y din xio yng)2.2.2.2.实际超声探伤实际超声探伤实际超声探伤实际超声探伤(tn shng)(tn shng)(tn shng)(tn shng)中压电晶片的工作过程中压电晶片的工作过程中压电晶片的工作过程中

16、压电晶片的工作过程 超声波探伤超声波探伤超声波探伤超声波探伤(tn shng)(tn shng)(tn shng)(tn shng)中，当高频电脉冲激励压中，当高频电脉冲激励压中，当高频电脉冲激励压中，当高频电脉冲激励压电晶片电晶片电晶片电晶片时，发生逆压电效应，将电能转化为声能（机械时，发生逆压电效应，将电能转化为声能（机械时，发生逆压电效应，将电能转化为声能（机械时，发生逆压电效应，将电能转化为声能（机械能），发射超声波；当探头接收超声波时，发生能），发射超声波；当探头接收超声波时，发生能），发射超声波；当探头接收超声波时，发生能），发射超声波；当探头接收超声波时，发生正压电效应，将声能转

17、换（机械能）为电能，接正压电效应，将声能转换（机械能）为电能，接正压电效应，将声能转换（机械能）为电能，接正压电效应，将声能转换（机械能）为电能，接收超声波。收超声波。收超声波。收超声波。第三章 超声波检测(jin c)二、超声波探头第二节第二节 超声检测设备超声检测设备第19页/共88页第二十页，共88页。3.3.从晶体结构上看压电效应产生从晶体结构上看压电效应产生从晶体结构上看压电效应产生从晶体结构上看压电效应产生(ch(ch nshng)nshng)的机的机的机的机理理理理(1)(1)压电单晶体压电单晶体压电单晶体压电单晶体:工业探伤用的压工业探伤用的压工业探伤用的压工业探伤用的压电单晶

18、体有石英、酒电单晶体有石英、酒电单晶体有石英、酒电单晶体有石英、酒石酸钾钠、硫酸锂、石酸钾钠、硫酸锂、石酸钾钠、硫酸锂、石酸钾钠、硫酸锂、铌酸锂等。铌酸锂等。铌酸锂等。铌酸锂等。压电效应(y din xio yng)第三章 超声波检测(jin c)二、超声波探头第二节第二节 超声检测设备超声检测设备第20页/共88页第二十一页，共88页。晶片在正常情况下，呈中性。当晶体晶片在正常情况下，呈中性。当晶体(jngt)受到拉压应力时，受到拉压应力时，使正、负电荷中心不重合。从而在晶体使正、负电荷中心不重合。从而在晶体(jngt)表面上出现正负游表面上出现正负游历电荷，这就是正压电效应。反之如果在晶体

19、历电荷，这就是正压电效应。反之如果在晶体(jngt)表面极板上表面极板上施加正负电荷，晶体施加正负电荷，晶体(jngt)就会产生伸缩变形，即逆压电效应。就会产生伸缩变形，即逆压电效应。第三章 超声波检测(jin c)图图4-11压电效应压电效应(ydinxioyng)原理图原理图第21页/共88页第二十二页，共88页。(2)(2)压电陶瓷：压电陶瓷：压电陶瓷：压电陶瓷：目前应用最广泛的压电陶瓷为钛酸钡、钛酸铅、锆钛酸铅等。目前应用最广泛的压电陶瓷为钛酸钡、钛酸铅、锆钛酸铅等。目前应用最广泛的压电陶瓷为钛酸钡、钛酸铅、锆钛酸铅等。目前应用最广泛的压电陶瓷为钛酸钡、钛酸铅、锆钛酸铅等。以以以以Ba

20、TiO3BaTiO3为例，当温度高于某一定温度时，它属于立方晶系。不为例，当温度高于某一定温度时，它属于立方晶系。不为例，当温度高于某一定温度时，它属于立方晶系。不为例，当温度高于某一定温度时，它属于立方晶系。不显电性；而当温度低于居里点时，它的晶胞为四方晶系。产生自发显电性；而当温度低于居里点时，它的晶胞为四方晶系。产生自发显电性；而当温度低于居里点时，它的晶胞为四方晶系。产生自发显电性；而当温度低于居里点时，它的晶胞为四方晶系。产生自发(zf)(zf)极化的晶胞或电畴就像压电单晶体一样，具有压电性极化的晶胞或电畴就像压电单晶体一样，具有压电性极化的晶胞或电畴就像压电单晶体一样，具有压电性极

21、化的晶胞或电畴就像压电单晶体一样，具有压电性第三章 超声波检测(jin c)第22页/共88页第二十三页，共88页。1、探头(tn tu)的种类(1)(1)根据产生波型的不同：探头可分为根据产生波型的不同：探头可分为根据产生波型的不同：探头可分为根据产生波型的不同：探头可分为(fn wi)(fn wi)纵波探头（纵波直探头纵波探头（纵波直探头纵波探头（纵波直探头纵波探头（纵波直探头 纵波斜探头）、横波探头（斜探头、斜角探头）、爬坡探头纵波斜探头）、横波探头（斜探头、斜角探头）、爬坡探头纵波斜探头）、横波探头（斜探头、斜角探头）、爬坡探头纵波斜探头）、横波探头（斜探头、斜角探头）、爬坡探头 和表

22、面波探头等和表面波探头等和表面波探头等和表面波探头等 (2)(2)按入射声束方向：直探头和斜探头按入射声束方向：直探头和斜探头按入射声束方向：直探头和斜探头按入射声束方向：直探头和斜探头(3)(3)根据耦合方式分为根据耦合方式分为根据耦合方式分为根据耦合方式分为(fn wi)(fn wi)：接触探和液浸探头。：接触探和液浸探头。：接触探和液浸探头。：接触探和液浸探头。(4)(4)根据晶片数不同分为根据晶片数不同分为根据晶片数不同分为根据晶片数不同分为(fn wi)(fn wi)：单晶探头和双晶探头：单晶探头和双晶探头：单晶探头和双晶探头：单晶探头和双晶探头(5)(5)根据波束分为根据波束分为根

23、据波束分为根据波束分为(fn wi)(fn wi)：聚焦探头和非聚焦探头：聚焦探头和非聚焦探头：聚焦探头和非聚焦探头：聚焦探头和非聚焦探头(6)(6)按频率分：宽频带探头和窄频带探头按频率分：宽频带探头和窄频带探头按频率分：宽频带探头和窄频带探头按频率分：宽频带探头和窄频带探头(7)(7)按使用环境分：常规探头和特殊用途探头（高温探头、可变角度探按使用环境分：常规探头和特殊用途探头（高温探头、可变角度探按使用环境分：常规探头和特殊用途探头（高温探头、可变角度探按使用环境分：常规探头和特殊用途探头（高温探头、可变角度探头、微型探头）头、微型探头）头、微型探头）头、微型探头）第三章 超声波检测(j

24、in c)二、超声波探头第二节第二节 超声检测设备超声检测设备第23页/共88页第二十四页，共88页。2、探头(tn tu)的结构 1)直探头:用于发射和接收垂直入射的纵波(zn b)，主要用于探测与探测面平行的缺陷，如板件、锻件探伤等。主要由压电晶片、保护膜、吸收块（阻尼块）、保护膜、电缆接头和外壳等部分组成。第三章 超声波检测(jin c)二、超声波探头第二节第二节 超声检测设备超声检测设备第24页/共88页第二十五页，共88页。2)2)斜探头斜探头:横波斜探头是横波斜探头是利用横波探伤，主要用于探利用横波探伤，主要用于探测与探测测与探测(tnc)(tnc)面垂直或成面垂直或成一定角一定角

25、度的缺陷，如焊缝探伤、汽度的缺陷，如焊缝探伤、汽轮机叶轮探伤等。斜探头实轮机叶轮探伤等。斜探头实际上是由直探头加透声斜楔际上是由直探头加透声斜楔组成。组成。2、探头(tn tu)的结构第三章 超声波检测(jin c)二、超声波探头第二节第二节 超声检测设备超声检测设备第25页/共88页第二十六页，共88页。3)3)表面波探头表面波探头:表面波探头是斜探头的一个特表面波探头是斜探头的一个特例。它用于产生和接收例。它用于产生和接收(jishu)(jishu)表面波。表面波一般用于探表面波。表面波一般用于探测表面或近表面缺陷。其结构与斜探头相同，唯一测表面或近表面缺陷。其结构与斜探头相同，唯一的区别

26、是斜楔入射角的不同。的区别是斜楔入射角的不同。4 4）双晶探头：）双晶探头：双晶探头有两块压电晶片，一个双晶探头有两块压电晶片，一个用于发射超声波，一个用于接收用于发射超声波，一个用于接收(jishu)(jishu)超声波，主要用于超声波，主要用于探测表面缺陷。优点：探测表面缺陷。优点：探测灵敏度高；探测灵敏度高；杂波少杂波少盲区小；盲区小；工件中近场区长度小；工件中近场区长度小；探测范围可调探测范围可调2、探头(tn tu)的结构第三章 超声波检测(jin c)二、超声波探头第二节第二节 超声检测设备超声检测设备第26页/共88页第二十七页，共88页。2、探头(tn tu)的结构第三章 超声

27、波检测(jin c)二、超声波探头(tn tu)第二节第二节 超声检测设备超声检测设备第27页/共88页第二十八页，共88页。2、探头(tn tu)的结构第三章 超声波检测(jin c)二、超声波探头(tn tu)第二节第二节 超声检测设备超声检测设备第28页/共88页第二十九页，共88页。5)5)可变角度探头：探伤时，有时可变角度探头：探伤时，有时可变角度探头：探伤时，有时可变角度探头：探伤时，有时(y(y ush)ush)需要用不同入需要用不同入需要用不同入需要用不同入射射射射角的探头，重复探伤。为了避免更换探头起见，可角的探头，重复探伤。为了避免更换探头起见，可角的探头，重复探伤。为了避

28、免更换探头起见，可角的探头，重复探伤。为了避免更换探头起见，可以使用可变角度探头。以使用可变角度探头。以使用可变角度探头。以使用可变角度探头。2、探头(tn tu)的结构第三章 超声波检测(jin c)二、超声波探头第二节第二节 超声检测设备超声检测设备第29页/共88页第三十页，共88页。6 6 6 6）聚焦探头：可将超声波聚焦成细束，大幅度的）聚焦探头：可将超声波聚焦成细束，大幅度的）聚焦探头：可将超声波聚焦成细束，大幅度的）聚焦探头：可将超声波聚焦成细束，大幅度的改善声束指向性，在焦点处声能集中，可提高检测改善声束指向性，在焦点处声能集中，可提高检测改善声束指向性，在焦点处声能集中，可提

29、高检测改善声束指向性，在焦点处声能集中，可提高检测灵敏度和分辨率。在水浸法探伤灵敏度和分辨率。在水浸法探伤灵敏度和分辨率。在水浸法探伤灵敏度和分辨率。在水浸法探伤(tn shng)(tn shng)(tn shng)(tn shng)中，调中，调中，调中，调整入射角可整入射角可整入射角可整入射角可在工件中产生横波、表面波或兰姆波。在工件中产生横波、表面波或兰姆波。在工件中产生横波、表面波或兰姆波。在工件中产生横波、表面波或兰姆波。2、探头(tn tu)的结构第三章 超声波检测(jin c)二、超声波探头第二节第二节 超声检测设备超声检测设备第30页/共88页第三十一页，共88页。7 7）其他）

30、其他）其他）其他轮式探头轮式探头轮式探头轮式探头垂直垂直垂直垂直(chuzh)(chuzh)入射横波探头入射横波探头入射横波探头入射横波探头 2、探头(tn tu)的结构第三章 超声波检测(jin c)二、超声波探头第二节第二节 超声检测设备超声检测设备第31页/共88页第三十二页，共88页。3、探头型号(xngho)的命名方法 1 1）型号的组成项目：）型号的组成项目：基本频率基本频率(pnl)(pnl)压电材料晶片尺寸种类压电材料晶片尺寸种类特征特征2 2）基本频率）基本频率(pnl)(pnl)：用阿拉伯数字表示，单位：用阿拉伯数字表示，单位MHzMHz。3 3）压电材料：压电材料用化学元

31、素的缩写符号表）压电材料：压电材料用化学元素的缩写符号表示示 （石英单晶用（石英单晶用Q Q表示）表示）锆钛酸铅锆钛酸铅:P :P 钛酸钡：钛酸钡：B B 钛酸铅：钛酸铅：T T 铌酸锂：铌酸锂：L L 碘酸锂：碘酸锂：I I 石英：石英：Q Q4 4）晶片尺寸：用阿拉伯数字表示，单位）晶片尺寸：用阿拉伯数字表示，单位mmmm。其中：。其中：圆形晶片用直径表示；方形晶片用长圆形晶片用直径表示；方形晶片用长宽表示；分割宽表示；分割探头晶片用分割前的尺寸表示。探头晶片用分割前的尺寸表示。第三章 超声波检测(jin c)第二节第二节 超声检测设备超声检测设备第32页/共88页第三十三页，共88页。3

32、、探头型号(xngho)的命名方法 5）种类）种类 用一个或者两个汉语拼音字母作为代号。其中直探头用一个或者两个汉语拼音字母作为代号。其中直探头(tn tu)可不标出。可不标出。直探头直探头(tn tu)：Z 斜探头斜探头(tn tu)（用（用k表示）：表示）：K 水浸探头水浸探头(tn tu)：SJ 斜探头斜探头(tn tu)（用（用折射角表示）：折射角表示）：X 表面探头表面探头(tn tu)：BM 分割探头分割探头(tn tu)（双（双晶探头晶探头(tn tu)）：）：FG 可变角探头可变角探头(tn tu)：KB6）特征）特征(tzhng)7）举例）举例第三章 超声波检测 第二节第二节

33、 超声检测设备超声检测设备第33页/共88页第三十四页，共88页。u信噪比：界面反射波幅与最大杂波幅度之比，越大越好信噪比：界面反射波幅与最大杂波幅度之比，越大越好u灵敏度余量：探测一定深度和尺寸的反射体时，当其反射波灵敏度余量：探测一定深度和尺寸的反射体时，当其反射波波幅被调节到检测仪示波屏指定高度时，检测仪所剩余的放大波幅被调节到检测仪示波屏指定高度时，检测仪所剩余的放大能力，以此时的衰减器读数表示。能力，以此时的衰减器读数表示。u始波宽度：反射脉冲的持续时间。始波宽度越大，探头和仪始波宽度：反射脉冲的持续时间。始波宽度越大，探头和仪器组合器组合(zh)(zh)的盲区越大，检测近表面缺陷的

34、能力差的盲区越大，检测近表面缺陷的能力差u盲区：探测面附近不能探测缺陷的区域，以探测面到所能探盲区：探测面附近不能探测缺陷的区域，以探测面到所能探出缺陷的最小距离表示，要求越小越好。出缺陷的最小距离表示，要求越小越好。u分辨力：在声束作用范围内，在仪器示波屏上能够把两个相分辨力：在声束作用范围内，在仪器示波屏上能够把两个相邻缺陷作为两个发射信号区分开的能力。有横向和纵向分辨率邻缺陷作为两个发射信号区分开的能力。有横向和纵向分辨率第三章 超声波检测(jin c)二、超声波探头(tn tu)第二节第二节 超声检测设备超声检测设备4、探头与仪器的组合性能 第34页/共88页第三十五页，共88页。第三

35、章 超声波检测(jin c)二、超声波探头(tn tu)第二节第二节 超声检测超声检测(jin c)(jin c)设备设备4、探头与仪器的组合性能 始脉冲宽度始脉冲宽度用盲区试块测盲区用盲区试块测盲区第35页/共88页第三十六页，共88页。第三章 超声波检测(jin c)二、超声波探头(tn tu)第二节第二节 超声检测超声检测(jin c)(jin c)设备设备4、探头与仪器的组合性能 图图4-34直探头分辨力测试直探头分辨力测试a)测试位置测试位置b)显示显示第36页/共88页第三十七页，共88页。第三章 超声波检测(jin c)二、超声波探头(tn tu)第二节第二节 超声检测超声检测(

36、jin c)(jin c)设备设备4、探头与仪器的组合性能 远场分辨力远场分辨力a)仪器与直探头远场分辨力的测定：仪器与直探头远场分辨力的测定：抑制抑制至至“0”，探头置于图，探头置于图4-34a所示的所示的CSK-IA试块试块处，处，左右移动探头，使示波屏上出现左右移动探头，使示波屏上出现85、91、100三个反射回波三个反射回波A、B、C，如图，如图4-34b所示，则波峰和波谷的分贝差所示，则波峰和波谷的分贝差20lg(a/b)表示分辨表示分辨力。力。JB/T4730.3-2005中规定，直探头远场分辨力中规定，直探头远场分辨力30dB。第37页/共88页第三十八页，共88页。第三章 超声

37、波检测(jin c)二、超声波探头(tn tu)第二节第二节 超声检测超声检测(jin c)(jin c)设备设备4、探头与仪器的组合性能 斜探头分辨力测定斜探头分辨力测定a)测试位置测试位置b)显示显示第38页/共88页第三十九页，共88页。第三章 超声波检测(jin c)二、超声波探头(tn tu)第二节第二节 超声检测超声检测(jin c)(jin c)设备设备仪器与斜探头分辨力的测定：仪器与斜探头分辨力的测定：斜探头置于图斜探头置于图4-35a所示的所示的CSK-IA试块上，对试块上，对准准50、44、40三阶梯孔，使示波屏上出现三个三阶梯孔，使示波屏上出现三个反射波。反射波。平行移动

38、探头并调节仪器，使平行移动探头并调节仪器，使50、44回波等回波等高，如图高，如图3-35b，其波峰为，其波峰为hl，波谷为，波谷为h2，则其分辨力，则其分辨力实际测试时用实际测试时用衰减器衰减器将将h1衰减到衰减到h2，其衰减量，其衰减量 N为分为分辨力，即辨力，即X=NdB。JB/T4730.3-2005中规定，斜探头远场分辨力中规定，斜探头远场分辨力6dB。第39页/共88页第四十页，共88页。第三章 超声波检测(jin c)二、超声波探头(tn tu)第二节第二节 超声检测超声检测(jin c)(jin c)设备设备4、探头与仪器的组合性能 第40页/共88页第四十一页，共88页。探头

39、的选择探头的选择 探头形式的选择：探头形式的选择：直探头：用于探测与探测面平行的缺陷，如锻件，钢板直探头：用于探测与探测面平行的缺陷，如锻件，钢板中的夹层，折叠等缺陷。中的夹层，折叠等缺陷。斜探头：用于探测与探测面垂直斜探头：用于探测与探测面垂直(chuzh)(chuzh)或成一定角或成一定角度的缺陷，如焊缝中的未焊透，夹渣，未熔合等。度的缺陷，如焊缝中的未焊透，夹渣，未熔合等。表面探头：用于探测工件表面的缺陷。表面探头：用于探测工件表面的缺陷。双晶探头：用于探测近表面的缺陷。双晶探头：用于探测近表面的缺陷。聚焦探头聚焦探头:用于水浸法探测管材或板材。用于水浸法探测管材或板材。第三章 超声波检

40、测(jin c)二、超声波探头(tn tu)第二节第二节 超声检测设备超声检测设备第41页/共88页第四十二页，共88页。探头的选择探头的选择 探头频率的选择：探头频率的选择：1.1.频率高，检测灵敏度高，有利于检测小缺陷频率高，检测灵敏度高，有利于检测小缺陷2.2.频率高，脉冲宽度小，分辨率高，利于区分相邻缺陷频率高，脉冲宽度小，分辨率高，利于区分相邻缺陷3.3.频率高，波长短，半扩散角小，声束指向性好，能量集频率高，波长短，半扩散角小，声束指向性好，能量集中，利于发现并定位缺陷。中，利于发现并定位缺陷。4.4.频率高，波长短，近场区长度大，对检测不利频率高，波长短，近场区长度大，对检测不利

41、5.5.频率高，衰减急剧频率高，衰减急剧(jj)(jj)增加，对检测不利增加，对检测不利6.6.表面粗糙时，宜选用低频率表面粗糙时，宜选用低频率7.7.裂缝一类缺陷宜选用低频，非金属夹杂物宜选用高频。裂缝一类缺陷宜选用低频，非金属夹杂物宜选用高频。第三章 超声波检测(jin c)二、超声波探头(tn tu)第二节第二节 超声检测设备超声检测设备第42页/共88页第四十三页，共88页。探头的选择探头的选择 探头晶片尺寸探头晶片尺寸(ch cun)(ch cun)的选择：的选择：1.1.检测面积范围大的工件，宜选大晶片检测面积范围大的工件，宜选大晶片2.2.检测厚度大的工件，宜选大晶片探头检测厚度

42、大的工件，宜选大晶片探头3.3.检测小型工件，宜选用小晶片探头检测小型工件，宜选用小晶片探头4.4.检测表面不太平整，曲率较大的工件，宜选小晶片检测表面不太平整，曲率较大的工件，宜选小晶片第三章 超声波检测(jin c)二、超声波探头(tn tu)第二节第二节 超声检测设备超声检测设备第43页/共88页第四十四页，共88页。第三章 超声波检测(jin c)二、超声波探头(tn tu)第二节第二节 超声检测超声检测(jin c)(jin c)设备设备第44页/共88页第四十五页，共88页。第三章 超声波检测(jin c)二、超声波探头(tn tu)第二节第二节 超声检测超声检测(jin c)(j

43、in c)设备设备第45页/共88页第四十六页，共88页。试试块块：是是按按一一定定的的用用途途设设计计制制作作的的具具有有简简单单形形状状人人工工(rngng)(rngng)反反射体的试件。射体的试件。试块的作用：试块的作用：确定合适的检测方法确定合适的检测方法确定和校验探伤灵敏度确定和校验探伤灵敏度测试仪器和探头的性能测试仪器和探头的性能调整扫描比例，确定缺陷位置；调整扫描比例，确定缺陷位置；评定缺陷的大小，对被探工件评级和判废评定缺陷的大小，对被探工件评级和判废测量材质衰减和确定耦合补偿。测量材质衰减和确定耦合补偿。第三章 超声波检测(jin c)三、试块第二节第二节 超声检测超声检测(

44、jin c)(jin c)设备设备第46页/共88页第四十七页，共88页。第三章 超声波检测(jin c)三、试块第二节第二节 超声检测超声检测(jin c)(jin c)设备设备试块的种类：试块的种类：标标准准试试块块：由由国国际际标标准准化化组组织织等等权权威威机机构构规规定定的的试试块块，对对试试 块块材质，形状材质，形状(xngzhun)(xngzhun)，尺寸以及表面状况等都作了统一规定。，尺寸以及表面状况等都作了统一规定。主主要要用用于于测测试试和和校校验验检检测测仪仪和和探探头头的的性性能能，也也可可以以用用来来调调整探测范围和确定检测灵敏度。整探测范围和确定检测灵敏度。对对比比

45、试试块块：也也称称参参考考试试块块，由由各各部部门门按按某某些些具具体体检检测测对对象象规规定定的试块的试块 主主要要用用与与调调整整探探测测范范围围，确确定定检检测测灵灵敏敏度度，评评价价缺缺陷陷大大小小和对工件进行评级等。和对工件进行评级等。第47页/共88页第四十八页，共88页。名称名称:IIW(:IIW(俗称荷兰试块俗称荷兰试块)材料相当于我国的材料相当于我国的20#20#钢，锻制，正火处理钢，锻制，正火处理(chl)(chl)，表面光洁度全部表面光洁度全部1.61.6，50 x23mm50 x23mm为有机玻璃为有机玻璃第三章 超声波检测(jin c)第二节第二节 超声检测超声检测(

46、jin c)(jin c)设备设备第48页/共88页第四十九页，共88页。第三章 超声波检测(jin c)IIW试块的主要用途试块的主要用途(a)调整纵波调整纵波(znb)探测范围和扫描速度探测范围和扫描速度(时基线比例时基线比例)利用试块上利用试块上25mm和和100mm尺寸。尺寸。(b)检验仪器的水平线性、垂直线性和动态范围检验仪器的水平线性、垂直线性和动态范围利用试块上利用试块上25mm或或100mm尺寸。尺寸。(c)测定直探头和仪器的远场分辨力测定直探头和仪器的远场分辨力利用试块上利用试块上85、91和和100mm尺寸。尺寸。(d)测定直探头和仪器组合后的最大穿透能力测定直探头和仪器组

47、合后的最大穿透能力利用利用50mm有机玻璃块底面的多次反射波。有机玻璃块底面的多次反射波。(e)测定直探头与仪器组合的盲区测定直探头与仪器组合的盲区利用试块上利用试块上50mm有机玻璃圆弧面与侧面间距有机玻璃圆弧面与侧面间距5mm和和10mm。第49页/共88页第五十页，共88页。第三章 超声波检测(jin c)IIW试块的主要用途试块的主要用途(f)测定斜探头的入射点测定斜探头的入射点利用试块上利用试块上R100圆弧面测。圆弧面测。(g)测定斜探头的折射角测定斜探头的折射角折射角在折射角在3576范围内用范围内用50mm孔测，折射角在孔测，折射角在7480范围内用声范围内用声1.5mm圆孔测

48、。圆孔测。(h)测定斜探头和仪器的灵敏度余量测定斜探头和仪器的灵敏度余量利用试块利用试块R100或或1.5mm测。测。(i)调整横波探测范围和扫描速度调整横波探测范围和扫描速度由于纵波由于纵波(znb)声程声程91mm相当于横波声程相当于横波声程50mm，因此可以利用试块，因此可以利用试块上上91mm来调整横波的探测范围和扫描速度。来调整横波的探测范围和扫描速度。(j)测斜探头声束轴线的偏离测斜探头声束轴线的偏离利用试块的直角棱边测。利用试块的直角棱边测。第50页/共88页第五十一页，共88页。名称名称(mngchng):IIW(mngchng):IIW第三章 超声波检测(jin c)第二节第

49、二节 超声检测超声检测(jin c)(jin c)设备设备u测定分辨力测定分辨力u调整扫描速度调整扫描速度u测定声轴线偏移测定声轴线偏移u测定声束扩散角测定声束扩散角第51页/共88页第五十二页，共88页。名称名称:CSK-IA:CSK-IA 我国机械工业部标准试块，材料为我国机械工业部标准试块，材料为45#45#钢，锻制，钢，锻制，调质调质(dio zh)(dio zh)，尺寸公差，尺寸公差0.1mm0.1mm，表面光洁度除，表面光洁度除R100R100圆弧面为圆弧面为3.23.2，其余，其余1.61.6第三章 超声波检测(jin c)三、试块第二节第二节 超声检测超声检测(jin c)(j

50、in c)设备设备第52页/共88页第五十三页，共88页。名称名称(mngchng):CSK-IA(mngchng):CSK-IA第三章 超声波检测(jin c)三、试块第二节第二节 超声检测超声检测(jin c)(jin c)设备设备CSK-IA试块有三点改进：试块有三点改进：(a)将直孔将直孔50改为改为50、44、40台阶孔，以便于台阶孔，以便于测定横波斜探头的分辨力。测定横波斜探头的分辨力。(b)将将R100改为改为R100、R50阶梯圆弧，以便于调阶梯圆弧，以便于调整横波扫描速度和探测范围。整横波扫描速度和探测范围。(c)将试块上标定的折射角改为将试块上标定的折射角改为K值值(K=t