超声波探伤仪的应用

　　超声波探伤是无损检验的一种方法。常用探伤方法有:接触法、液浸法、反射法、穿透法。广泛用于锅炉、高压容器、船舶、航空、航天、铁路、桥梁建筑、化工机械、冶金、原材料等非破坏性检测。优点是灵敏度高、穿透力强、探伤灵活、仪器轻便、效率高、成本低,对人体无害。超声波探伤可把探伤工作做得更快、更准确、更可靠。可靠是非常重要的,是一切检测工作的生命线,不可靠的检测可能比没有检测更危险。

　　1　超声波探伤仪工作原理

　　发射部分定时重复产生激励电脉冲。激励电脉冲的幅度一般为几百伏到一千多伏。它经压电换能器转换为超声脉冲。超声脉冲在被检测工件中传播、反射。反射脉冲传到接收换能器被转换成电脉冲,传给探伤仪的接收部分。由于接收到的电脉冲可能很强,也可能很弱,故接收部分既能用衰减器把强信号减弱到几万分之一,也能用放大器把弱信号放大几万倍。接收部分把这些脉冲放大或衰减后,传给显示部分显示在荧光屏上。在荧光屏上,横坐标与声波传播时间成正比,纵坐标与脉冲幅度成反比。原理图如图1所示。

　　2　超声波探伤可靠性的实现

　　超声波探伤仪的可靠性和稳定性作为探伤的原则,开展对探伤仪的检定工作,可以大大提高探伤工作的可靠性。超声波探伤仪的检定依据JJG746—1991《超声探伤仪》检定规程。对超声波探伤仪的主要性能———垂直线性、水平线性、衰减误差、动态范围以及最大使用灵敏度等进行检定。另外对比试块材料与受检件的成分,组织声学特性应一致或相似。对比试块材料的内部纯净度利用入射角为0°的直射超声波,在规定的工作频率和灵敏度下进行扫查,不得有大于或等于比受检件材料允许的噪声低6dB的任何信号。对比试块每5年应检定一次。

　　3　超声波探伤稳定性的实现

　　3·1　探伤方法

　　探伤方法是保证探伤结果准确与否的前提条件。因此根据工件的形状、缺陷特点、材料性质及探伤要求,准确无误地进行探伤。

　　3·2　耦合剂的影响

　　耦合是实现声能传递的必由途径,耦合剂是探头声源与工件这两种固体之间实现声能传递、保证软接触所必需的传声介质,它在二者界面上排除空气,填充不平的凹坑和间隙,并兼有防磨损、方便移动的功能。耦合损耗与耦合层厚度d及耦合层中超声波波长λ有关。图2为2·25MHz直探头用锭子油作耦合剂时测得耦合层厚度与回波高度之间关曲线。

　　从图2中可以看出,在d<λ/4范围内,随d/λ的增大,耦合损耗增大,在d=λ/4时,耦合损耗最大。在d= (2n-1)λ/4时,耦合损耗均较大,声能透过率较小,当d=n·λ/2时,声能透过率较大,耦合图损耗较小。常用的耦合剂有机油、柴油、变压器油、锭子油、水、甘油、浆糊等。