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超聲檢測(cè)分類(lèi)

2021-04-27 13:40:48

  很多學(xué)者對(duì)超聲的認(rèn)識(shí)不夠全面,其實(shí)超聲檢測(cè)的種類(lèi)有很多,且各種超聲的應(yīng)用領(lǐng)域及檢測(cè)精度等各不相同,我們檢測(cè)人員應(yīng)該選擇一種最佳的檢測(cè)手段去分析被測(cè)樣品,充分將產(chǎn)品內(nèi)部缺陷給暴露出來(lái),

  總體上超聲檢測(cè)可以分為以下幾類(lèi):

  一. 超聲導(dǎo)波

  1. 探頭陣列發(fā)出一束超聲能量脈沖,此脈沖能沿著整個(gè)圓周方向和整個(gè)管壁厚度,向遠(yuǎn)處傳播,導(dǎo)波傳輸過(guò)程中遇到缺陷時(shí),缺陷在徑向截面上有一定的面積,導(dǎo)波會(huì)在缺陷處返回一定比例的反射波,因此可由同一探頭陣列檢測(cè)出返回信號(hào),根據(jù)反射波來(lái)發(fā)現(xiàn)和判斷缺陷的大小。可檢測(cè)出20m到30m內(nèi)存在的缺陷。

  2. 探頭頻率: 0.1MHz~4.0MHz

  3. 可檢測(cè)出缺陷類(lèi)型:管道的平面狀缺陷、焊縫的危險(xiǎn)性缺陷、內(nèi)外壁腐蝕、環(huán)形裂紋等大型缺陷

  4. 應(yīng)用領(lǐng)域:大型的管道

  二. 超聲相控陣

  1. 超聲相控陣是由多個(gè)獨(dú)立的壓電晶片按照一定的規(guī)律分布排列組合而成,通過(guò)控制脈沖的延時(shí)間激發(fā)各個(gè)晶片,改變聲波到達(dá)物體內(nèi)某點(diǎn)時(shí)相位關(guān)系,實(shí)現(xiàn)焦點(diǎn)和聲速方向的變化,從而實(shí)現(xiàn)超聲波掃描、偏轉(zhuǎn)和聚焦,然后采用機(jī)械掃描與電子掃描相結(jié)合的方法實(shí)現(xiàn)圖像成像;簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō),超聲相控陣檢測(cè)是一個(gè)探頭發(fā)射超聲波,超聲波打到缺陷上發(fā)生反射,另一個(gè)探頭接收反射波波,從而檢測(cè)出缺陷。

  2. 探頭頻率: 0.5MHz~15MHz

  3. 可檢測(cè)出缺陷類(lèi)型:裂紋、未融合、未焊透、密集氣孔、表面開(kāi)口、夾渣等

  4. 應(yīng)用領(lǐng)域:工業(yè)、醫(yī)療

  三. 電磁超聲

  1. 電磁超聲檢測(cè)裝置主要由高頻線(xiàn)圈、外加磁場(chǎng)、試件本身三部分組成,高置于工件表面的高頻線(xiàn)圈通過(guò)高頻電流時(shí),工件表面的趨膚層會(huì)產(chǎn)生渦流(或感應(yīng)磁場(chǎng)),此渦流在外加磁場(chǎng)的作用下會(huì)像電動(dòng)機(jī)那樣受到機(jī)械力,而產(chǎn)生高頻振動(dòng),形成超聲波波源。靠電磁效應(yīng)發(fā)射和接收超聲,其能量轉(zhuǎn)換是在被測(cè)件表面趨膚層內(nèi)直接進(jìn)行,無(wú)需任何耦合介質(zhì),被測(cè)工件材質(zhì)必須必須具有電磁性或者鐵磁性

  2.探頭頻率: 100KHz~6MHz

  3.可檢測(cè)出缺陷類(lèi)型:鋼管表面的法紋、內(nèi)外折疊、重皮、孔洞等

  4. 應(yīng)用領(lǐng)域:工業(yè)測(cè)厚、探傷、材料晶格結(jié)構(gòu)檢測(cè)、材料應(yīng)力檢測(cè)等

  四. 激光超聲

  1. 激光超聲是一個(gè)集光、電、機(jī)、算的復(fù)雜系統(tǒng),主要由超聲波的產(chǎn)生和接收兩部分組成,當(dāng)激光的能量聚焦照射到彈性材料表面時(shí),部分會(huì)轉(zhuǎn)移到材料本身并以熱能和應(yīng)力波動(dòng)能的形式表現(xiàn)出來(lái)。通過(guò)改變激發(fā)激光的幾何形狀可以控制能量在材料中的分布以及材料的影響。激光超聲就是利用高能激光脈沖與物質(zhì)表面的瞬時(shí)熱作用,通過(guò)熱彈效應(yīng)在固體表面產(chǎn)生的應(yīng)變和應(yīng)力場(chǎng),使粒子產(chǎn)生波動(dòng),進(jìn)而在物體內(nèi)部產(chǎn)生超聲波。此檢測(cè)技術(shù)與試件的形狀、取向均無(wú)關(guān)系,曲面和復(fù)雜的幾何形狀均能檢測(cè)

  2. 探頭頻率: 產(chǎn)生時(shí)非常大,取決于光學(xué)接收器,可達(dá)到GMHz級(jí)別

  3. 可檢測(cè)出缺陷類(lèi)型:裂紋、焊縫、表面缺陷等

  4. 應(yīng)用領(lǐng)域:鋼材、造紙、玻璃、汽車(chē)、航空航天等領(lǐng)域

  五. 超聲顯微

  1. 超聲顯微頻率很高掃描分辨率高達(dá)1um,其產(chǎn)生原理參考本文中超聲波產(chǎn)生原理及特點(diǎn),廣泛應(yīng)用于各種材料內(nèi)部的微缺陷檢測(cè)。需要耦合介質(zhì),對(duì)樣品表面要求平整。

  2. 探頭頻率:5MHz~400MHz

  3. 可檢測(cè)出缺陷的類(lèi)型:空洞、裂紋、分層、夾渣、材料不均等

  4. 應(yīng)用領(lǐng)域:半導(dǎo)體、電子、各種材料等領(lǐng)域

  六. 聲綜合

  1. 聲綜合即聲超聲檢測(cè),是一種根據(jù)超聲波在構(gòu)件中傳播時(shí)產(chǎn)生的衰減變化對(duì)構(gòu)件損傷實(shí)施檢測(cè)的方法。主要由激勵(lì)探頭和接收探頭構(gòu)成,是聲發(fā)射信號(hào)分析與超聲波材料表征方法的結(jié)合。

  2. 探頭頻率:30KHHz~500KHHz

  3. 可檢測(cè)出缺陷的類(lèi)型:空洞、裂紋、分層等

  4. 應(yīng)用領(lǐng)域:金屬材料等


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