便携数字式超声探伤仪

　　起重运输机械作为生产制造的重要组成部分,在很多领域中得到广泛应用。无论是在工厂车间,还是在车站、码头,人们到处都可以看到其承担着设备、成品、原材料、零部件和配件、加工件等各种物品的装卸、搬运工作,起着至关重要的作用。随着机械技术和电子技术的结合,将先进的微电子技术、自动化技术、人工智能技术、计算机技术,以及新材料、新工艺等现代技术应用到其中,使起重运输机械行业不断向大型化、节能化、智能化和成套化方向发展。与此同时,起重运输机械的可靠性、安全性就显得格外重要,因此无损检测技术就成为起重运输机械正常运行的有利保障,正在受到日益广泛的关注[1]

　　无损检测技术是现代工业许多领域中保证产品质量与性能、稳定生产工艺的重要手段。应用这种方法的目的不仅是检测产品,更重要的是检测时对产品无破坏和损伤,弥补常规检验方法的不足。超声波检测技术作为无损检测技术的重要手段之一,利用超声波与被测物质的相互作用,在不破坏和损伤被检物质的结构和性能的前提下,检测材料、构件或设备存在的内外部缺陷,并能确定缺陷的大小、形状和位置,它提供了评价固体材料的微观组织及相关力学性能、检测其微观和宏观不连续性的有效通用方法[2]。

　　但是早期超声波检测仅限于模拟量信号的分析,大部分检测设备仅有A扫描形式,需要通过有经验的无损检测人员对信号进行人工分析才能得出正确的结论,对检测和分析人员的要求较高,人为因素对检测的结果影响较大,波形也不易记录和保存,不适宜完成精确化、自动化检测。然而便携式数字超声探伤仪的研制,不仅能迅速对缺陷进行判断,并且能及时保存探伤参数和缺陷波,可以避免人为因素的干扰,同时客观真实的记录探伤结果,实现了高效、准确的检测,为起重运输机械安全作业奠定坚实的基础。

　　1　超声波探伤原理

　　超声波探伤的方法很多,按其原理分类可分为脉冲反射法、穿透法和共振法。本系统采用脉冲反射法。脉冲反射法是一种利用超声波探头发射脉冲到被检测试块内,根据反射波的情况检测试件缺陷的方法[2]。机械振动和波动是超声探伤的物理基础,主要是应用反射、折射定律等几何声学知识,以及叠加、干涉等物理声学知识。

　　1·1　超声波垂直入射到单一平界面时的反射与透射

　　界面上反射波声强Ir与入射波声强Io之比,称为声强反射率,用R表示。

式中　Po———入射波的声压

　　Pr———反射波的声压

　　Pt———透射波的声压