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無損檢測中的超聲檢測可以分為哪幾類?你了解幾種?

時間:2020/11/26閱讀:1196

很多學(xué)者對超聲的認(rèn)識不夠全面,其實超聲檢測的種類有很多,且各種超聲的應(yīng)用領(lǐng)域及檢測精度等各不相同,我們檢測人員應(yīng)該選擇一種的檢測手段去分析被測樣品,充分將產(chǎn)品內(nèi)部缺陷給暴露出來,總體上超聲檢測可以分為以下幾類:
一. 超聲導(dǎo)波
1. 探頭陣列發(fā)出一束超聲能量脈沖,此脈沖能沿著整個圓周方向和整個管壁厚度,向遠(yuǎn)處傳播,導(dǎo)波傳輸過程中遇到缺陷時,缺陷在徑向截面上有一定的面積,導(dǎo)波會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出返回信號,根據(jù)反射波來發(fā)現(xiàn)和判斷缺陷的大小。可檢測出20m到30m內(nèi)存在的缺陷。
2. 探頭頻率: 0.1MHz~4.0MHz
3. 可檢測出缺陷類型:管道的平面狀缺陷、焊縫的危險性缺陷、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獨立的壓電晶片按照一定的規(guī)律分布排列組合而成,通過控制脈沖的延時間激發(fā)各個晶片,改變聲波到達(dá)物體內(nèi)某點時相位關(guān)系,實現(xiàn)焦點和聲速方向的變化,從而實現(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)合的方法實現(xiàn)圖像成像;簡單來說,超聲相控陣檢測是一個探頭發(fā)射超聲波,超聲波打到缺陷上發(fā)生反射,另一個探頭接收反射波波,從而檢測出缺陷。
2. 探頭頻率: 0.5MHz~15MHz
3. 可檢測出缺陷類型:裂紋、未融合、未焊透、密集氣孔、表面開口、夾渣等
4. 應(yīng)用領(lǐng)域:工業(yè)、醫(yī)療
三. 電磁超聲
1. 電磁超聲檢測裝置主要由高頻線圈、外加磁場、試件本身三部分組成,高置于工件表面的高頻線圈通過高頻電流時,工件表面的趨膚層會產(chǎn)生渦流(或感應(yīng)磁場),此渦流在外加磁場的作用下會像電動機(jī)那樣受到機(jī)械力,而產(chǎn)生高頻振動,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)換是在被測件表面趨膚層內(nèi)直接進(jìn)行,無需任何耦合介質(zhì),被測工件材質(zhì)必須必須具有電磁性或者鐵磁性
2.探頭頻率: 100KHz~6MHz
3.可檢測出缺陷類型: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)測厚、探傷、材料晶格結(jié)構(gòu)檢測、材料應(yīng)力檢測等
四. 激光超聲
1.  激光超聲是一個集光、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,部分會轉(zhuǎn)移到材料本身并以熱能和應(yīng)力波動能的形式表現(xiàn)出來。通過改變激發(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)表面的瞬時熱作用,通過熱彈效應(yīng)在固體表面產(chǎn)生的應(yīng)變和應(yīng)力場,使粒子產(chǎn)生波動,進(jìn)而在物體內(nèi)部產(chǎn)生超聲波。此檢測技術(shù)與試件的形狀、取向均無關(guān)系,曲面和復(fù)雜的幾何形狀均能檢測
2.  探頭頻率: 產(chǎn)生時非常大,取決于光學(xué)接收器,可達(dá)到GMHz級別
3.  可檢測出缺陷類型:裂紋、焊縫、表面缺陷等
4.  應(yīng)用領(lǐng)域:鋼材、造紙、玻璃、汽車、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,廣泛應(yīng)用于各種材料內(nèi)部的微缺陷檢測。需要耦合介質(zhì),對樣品表面要求平整。
2.  探頭頻率:5MHz~400MHz
3.  可檢測出缺陷的類型: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,是一種根據(jù)超聲波在構(gòu)件中傳播時產(chǎn)生的衰減變化對構(gòu)件損傷實施檢測的方法。主要由激勵探頭和接收探頭構(gòu)成,是聲發(fā)射信號分析與超聲波材料表征方法的結(jié)合。
2. 探頭頻率:30KHHz~500KHHz
3.  可檢測出缺陷的類型:空洞、裂紋、分層等
4.  應(yīng)用領(lǐng)域:金屬材料等
 

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