超声波探伤仪的应用 池田屋
超声波探伤仪的应用 池田屋
超声波探伤仪是一种利用超声波来测量内部缺陷的设备。
无需切入物体即可检查内部划痕，作为非破坏性检查装置应用于各种场所。将超声波施加到要搜索的物体表面是否有损伤，通过检测从内部反射回来的声波来检测是否有损伤。不仅可以检查划痕的有无，还可以检查划痕的位置和大小，用于检查各种产品制造过程中的缺陷。
超声波探伤仪可以测量不同位置出现的缺陷。
例如，测量焊接过程中的缺陷。焊接是一种通过熔化金属来连接零件的方法，是制造工业产品的重要工艺，但它通常是手工完成的，容易出现人为错误和缺陷。为了防止发生任何严重问题或事故，使用超声波探伤仪进行质量检查。
也可用于检查粘合情况。当两种相同的材料粘在一起时，超声波会穿过界面，不会反弹回来，但如果有分离，就会在该部分反射。通过检测，可以确认粘合状态。
图1 超声波探伤仪原理
超声波探伤仪利用超声波的反射来识别缺陷的有无、位置、大小等，其原理称为脉冲反射法。
将能够发射和接收超声波的探头施加到待检查的表面。从探头入射到检查对象上的超声波被底部或内部的划痕反射，并再次返回到探头。通过观察该反射波，可以推测检查对象的内部状态。
如果内部有划痕，则按以下顺序观察接收波：发射波脉冲、来自划痕的反射波以及来自底面的反射波。可以根据观察波浪所需的时间和波浪的强度来估计损坏的位置和大小。
图2 超声波探伤仪的分类
超声波探伤仪有多种类型。
根据波入射角度的不同，可分为两种方法。一种是垂直法，其中波垂直入射到待检物体；另一种是倾斜法，其中横波以一定角度入射到待检物体。坡口法特别用于检查焊缝。
根据探头是否直接作用于检查目标，也可分为两种方法。一种是直接接触法，将探头直接施加到测试物体上；另一种是水浸法，其中将测试物体浸没在液体中，超声波穿过液体入射。水浸法又可分为全水浸法和部分水浸法。
图3. 使用超声波探伤仪进行检查的示例
超声波探伤仪可以根据其预期用途以多种方式使用。典型用法如下。
1、焊接过程中的检查
用于检查焊接过程中出现的形状缺陷、金属裂纹等缺陷。当应用超声波时，声波斜向地施加到焊接区域以检查缺陷。另一种方法是从一定角度施加超声波，通过将声波从物体背面反射并将其施加到物体上，从而不遗漏任何内容。
2. 检查粘合区域
当两种材料粘合在一起时，对粘合处施加超声波以确认粘合是否充分。如果相同的材料粘合良好，则超声波不会被反射，但如果粘合区域剥离并产生间隙，则超声波会被反射，从而可以检查粘合的准确性。
另外，反射总是发生在不同材料之间的界面处，当发生分离时，反射的相位发生移动或反转，因此可以确认为缺陷。
3、测量密封容器内液体的液位
对于易汽化的液体或危险化学品，需要在不打开密封容器的情况下测量其内容物的有无和数量。
使用超声波探伤仪从容器底部施加超声波。超声波穿过液体后，在液体表面反射，从而可以从水面的高度测量溶液的体积。
