超声波探伤仪工作原理及应用
时间：2010-12-30 阅读：3185
超声波探伤仪工作原理及应用
超声波探伤仪工作原理与声纳有一定的相似性，即将超声波发射到人体内，当它在体内遇到界面时会发生反射及折射，并且在人体组织中可能被吸收而衰减。因为人体各种组织的形态与结构是不相同的，因此其反射与折射以及吸收超声波的程度也就不同，医生们正是通过仪器所反映出的波型、曲线，或影象的特征来辨别它们。此外再结合解剖学知识、正常与病理的改变，便可诊断所检查的器官是否有病。目前，医生们应用的超声诊断方法有不同的形式，可分为A型、B型、M型及D型四大类:
A型：是以波形来显示组织特征的方法，主要用于测量器官的径线，以判定其大小。可用来鉴别病变组织的一些物理特性，如实质性、液体或是气体是否存在等。
B型：用平面图形的形式来显示被探查组织的具体情况。检查时，首先将人体界面的反射信号转变为强弱不同的光点，这些光点可通过荧光屏显现出来，这种方法直观性好，重复性强，可供前后对比，所以广泛用于妇产科、泌尿、消化及心血管等系统疾病的诊断。
M型：是用于观察活动界面时间变化的一种方法。zui适用于检查心脏的活动情况，其曲线的动态改变称为超声心动图，可以用来观察心脏各层结构的位置、活动状态、结构的状况等，多用于辅助心脏及大血管疫病的诊断。
D型：是专门用来检测血液流动和器官活动的一种超声诊断方法，又称为多普勒超声诊断法。可确定血管是否通畅、管腔有否狭窄、闭塞以及病变部位。新一代的D型超声波还能定量地测定管腔内血液的流量。近几年来科学家又发展了彩色编码多普勒系统，可在超声心动图解剖标志的指示下，以不同颜色显示血流的方向，色泽的深浅代表血流的流速。现在还有立体超声显象、超声CT、超声内窥镜等超声技术不断涌现出来，并且还可以与其他检查仪器结合使用，使疾病的诊断准确率大大提高。超声波技术正在医学界发挥着巨大的作用，随着科学的进步，它将更加完善，将更好地造福于人类
主要用于探测机加工件内部有无缺陷（裂纹、砂眼、气孔、白点、夹杂等），焊缝是否合格，查找有无暗伤，从而判定工件合格与否。
■全数字
■真彩显示器：五种颜色可选、亮度可调
■高性能锂电池，连续工作7小时
■与计算机通讯，可自动生成探伤报告
■实时显示SL、EL、GL、RL定量值
自动化功能
●自动校准：自动测试“探头零点”、“K值”、“前沿”及“材料声速”；
●自动显示缺陷回波位置（深度d、水平p、距离s、波幅、当量dB、孔径ф值）；
●自由切换三种标尺（深度d、水平p、距离s），满足不同的探伤标准要求和探伤工程师的标尺使用习惯；
●自动增益：自动将波形调至屏高的80%，大大提高了探伤效率；
●自动录制探伤过程并可以进行动态回放；
●自动φ值计算：直探头锻件探伤，找准缺陷zui高波自动换算孔径ф值；
●自动DAC、AVG曲线自动生成并可以分段制作，取样点不受限制，并可进行修正与补偿，满足任意探伤标准；
●阻尼自动。
放大接收
●硬件实时采样：150MHz，波形高度保真
●闸门信号：单闸门、双闸门，峰值或边缘读数
●增益调节：手动调节110dB（0.2dB、0.5dB、1dB、2dB、6dB、12dB步进）或自动调节至屏高的80%
探伤功能
曲线包络和波峰记忆：实时检索并记录缺陷zui高波
φ值计算：直探头锻件探伤找准缺陷zui高波自动换算
动态录制：实时动态录制波形，并可存储、回放
缺陷定位：实时显示水平值L、深度值H、声程值S
缺陷定量：实时显示SL、EL、GL、RL定量值
实时显示孔状缺陷Φ值
缺陷定性：通过波形，人工经验判断
曲面修正：曲面工件探伤，修正曲率换算
B型扫描：实时扫查，描述缺陷横切面
超声波探伤仪基础知识：
1、气孔：
单个气孔回波高度低，波形为单缝，较稳定。从各个方向探测，反射波大体相同，但稍一动探头就消失，密集气孔会出现一簇反射波，波高随气孔大小而不同，当探头作定点转动时，会出现此起彼落的现象。产生这类缺陷的原因主要是焊材未按规定温度烘干，焊条药皮变质脱落、焊芯锈蚀，焊丝清理不干净，手工焊时电流过大，电弧过长;埋弧焊时电压过高或网络电压波动太大;气体保护焊时保护气体纯度低等。如果焊缝中存在着气孔，既破坏了焊缝金属的致密性，又使得焊缝有效截面积减少，降低了机械性能，特别是存链状气孔时，对弯曲和冲击韧性会有比较明显降低。防止这类缺陷产生的措施有：不使用药皮开裂、剥落、变质及焊芯锈蚀的焊条，生锈的焊丝必须除锈后才能使用。所用焊接材料应按规定温度烘干，坡口及其两侧清理干净，并要选用合适的焊接电流、电弧电压和焊接速度等。
2、夹渣：
点状夹渣回波信号与点状气孔相似，条状夹渣回波信号多呈锯齿状波幅不高，波形多呈树枝状，主峰边上有小峰，探头平移波幅有变动，从各个方向探测时反射波幅不相同。这类缺陷产生的原因有：焊接电流过小，速度过快，熔渣来不及浮起，被焊边缘和各层焊缝清理不干净，其本金属和焊接材料化学成分不当，含硫、磷较多等。防止措施有：正确选用焊接电流，焊接件的坡口角度不要太小，焊前必须把坡口清理干净，多层焊时必须层层清除焊渣;并合理选择运条角度焊接速度等。
3、未焊透：
反射率高，波幅也较高，探头平移时，波形较稳定，在焊缝两侧探伤时均能得到大致相同的反射波幅。这类缺陷不仅降低了焊接接头的机械性能，而且在未焊透处的缺口和端部形成应力集中点，承载后往往会引起裂纹，是一种危险性缺陷。其产生原因一般是：坡口纯边间隙太小，焊接电流太小或运条速度过快，坡口角度小，运条角度不对以及电弧偏吹等。防止措施有：合理选用坡口型式、装配间隙和采用正确的焊接工艺等。
4、未熔合：
探头平移时，波形较稳定，两侧探测时，反射波幅不同，有时只能从一侧探到。其产生的原因：坡口不干净，焊速太快，电流过小或过大，焊条角度不对，电弧偏吹等。防止措施：正确选用坡口和电流，坡口清理干净，正确操作防止焊偏等。
5、裂纹：
回波高度较大，波幅宽，会出现多峰，探头平移时反射波连续出现波幅有变动，探头转时，波峰有上下错动现象。裂纹是一种危险性zui大的缺陷，它除降低焊接接头的强度外，还因裂纹的末端呈尖销的缺口，焊件承载后，引起应力集中，成为结构断裂的起源。裂纹分为热裂纹、冷裂纹和再热裂纹三种。热裂纹产生的原因是：焊接时熔池的冷却速度很快，造成偏析;焊缝受热不均匀产生拉应力。防止措施：限制母材和焊接材料中易偏析元素和有害杂质的含量，主要限制硫含量，提高锰含量;提高焊条或焊剂的碱度，以降低杂质含量，改善偏析程度;改进焊接结构形式，采用合理的焊接顺序，提高焊缝收缩时的自由度。
探伤仪分类
探伤仪从测量原理不同可以分为：超声波探伤仪、磁粉探伤仪、涡流探伤仪、射线探伤仪和荧光探伤仪，其中磁粉探伤仪、涡流探伤仪、射线探伤仪主要检测工件近表层的缺陷，体积较大不便于携带，而且射线对环境有污染；随着科技的发展超声波探伤仪被越来越广泛的应用，体积小重量轻，操作方便，具有较强的实用性，将来发展一定会有扫描图象代替声波波形的探测方式，这一点与B超机象类似，但价格不菲。