《超声检测的灵敏度及其影响因素》由会员分享，可在线阅读，更多相关《超声检测的灵敏度及其影响因素（3页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、 76超声检测的灵敏度和影响因素在超声波探伤中，在垂直波束的方向上，能检测到缺陷的面积愈小，则灵敏度就愈高。一、超声检测中灵敏度的概念CT的灵敏度主要反应在缺陷有效面积的大小、厚度和缺陷介质的成分三个方面。1、缺陷有效面积的大小（1）CT能检测到的缺陷1）裂纹当波束与裂纹平面垂直；2）夹层轧制材料中常见的缺陷；3）折叠锻造中常见的宏观缺陷；4）未焊透 焊缝中未焊合部分形成的缺陷。（2）有效反射面积缺陷在垂直波束的方向上的面积。显然，能探测到该面积的尺寸愈小，仪器 的灵敏度就愈高。（3）影响有效反射面积的因素1）理论因素波的绕射的影响。研究发现波在传播中，遇到障碍物的尺寸与其波长相近 时，无明显
2、的反射，即发生波绕过障碍物继续传播。如下图所示。图见马备课稿 复印件P-3；当d=A /2时，CT探不出障碍物。当障碍物稍大于波长时，一部分波绕射，一 部分反射。因此，要探出尺寸较小的缺陷，就要选择入忍d的超声波；即f要高；但是过高 的f会使回波变得很少。这对探伤时不利的。故一般采用f = 25MHZ，这由探头 决定。2）操作因素实际探伤时，要根据探伤标准，通过调整仪器的增益，抑制、输出和补偿等， 将仪器调整到所需的灵敏度。超声波探伤仪，发现的缺陷尺寸愈小，则仪器的灵 敏度就愈高。仪器和探头的灵敏度余量及其测定（教材P45）不难理解，仪器和探头、工件或试块共同组成了一个测试系统。它们分别是 系
3、统中的一部分，即子系统。每个子系统的许多因素，都会影响检测结果。为了 保证检测结果的准确性。就必须保证每个子系统都准确可靠。这就要求，在一定 的条件下，准确的标定出仪器和探头的衰减量；同时，在一定的条件下，准确的 标定出试块的衰减量;并定义出二者之差为仪器和探头的灵敏度余量。实验证明， 该值愈小，灵敏度愈高。（用机械组合件的公差来理解这一道理，并不难。）灵敏度就类似于机械设备 的加工精度一样。产品的公差范围愈小，说明机器的加工精度愈高。一般要求仪器和探头的灵敏度余量为N30 dB。2、缺陷在与声束垂直方向的厚度当缺陷在与声束垂直方向的厚度愈大时，如气孔、裂纹等，其中含有气体时， 反射波很强，仪
4、器的灵敏度就愈高；反之亦然。这类缺陷对于锻件探伤尤为重要。3、缺陷介质的化学成分缺陷中的化学成分，对CT灵敏度有很重要的影响。当基体材料与缺陷中介 质的声阻抗差别很大时，并且后者对于声波吸收很少时，反射的波愈强；灵敏度 就愈高。如金属材料中的夹杂反射率就比空气的低，所以后者的灵敏度高。二、影响CT灵敏度的因素影响CT灵敏度的因素很多。此处只讲主要因素。1、仪器质量的影响仪器的增益、抑制、补偿、输出等直接都对灵敏度有影响。因此，仪器线路 中元器件的质量及其衰减和老化，都对仪器的灵敏度有影响。2、探头效能的影响探头的压电效应的强弱，直接影响探头的灵敏度。并且使用一段后会衰老。因此，使用开始时，要校
5、验探头的灵敏度。使用一段时间后还要校验。若达不到 要求就要更换。还要注意，只有探头愈仪器的输出信号频率相匹配，且使二者处于共振状态， 才能达到应有的灵敏度。不难理解，探头的设计愈制造质量对灵敏度有直接的影响。如设计好的探头， 能使探头与工件接触面的杂波尽量被吸收掉；压电品体和保护模之间接触良好， 不能有气体存在，否则会出现假信号，造成误判；降低探头的灵敏度。故常采用 其间充满凡士林、油等以利于传声。3、仪器工作频率的选择为了保证仪器的高灵敏度。必须选择合适的工作频率。在探伤前，要根据工件 的材质、加工的工艺、可能存在的缺陷、及其以往的经验；选择合适的工作频率。 如粗大晶粒的铸件、奥氏体组织、要
6、用低频率；细品锻件用高频率。4、声接触好坏的影响声接触指工件本身表面的粗糙度；采用的耦合剂；探头的移动方式、压力和 速度等。声接触状态好时，工件与探头之间的空气少，或者无有空气；这样声能 的消耗少；灵敏度就高。反之亦然。5、声投影方向的选择从反射定律和灵敏度的概念可知，同样尺寸的缺陷，其方向与波束的方向垂 直程度愈好，反射的声波愈多；灵敏度就愈高。因此，在未知缺陷的状态情况下，采用多面探伤，力求使有效反射面积大于 22,对于提高灵敏度十分有重要。而当缺陷被发现后，力求使波束与缺陷垂直； 对判断缺陷面积的大小更为有利。作业：1、名词解释压电效应极化处理 耦合剂 始波 回波 缺陷波 灵敏度2、判断题(1) 当d=/2时，CT探不出障碍物。当障碍物稍大于波长时，一部分波绕 射，一部分反射。因此，要探出尺寸较小的缺陷，就要选择Ad的超 声波；即f要高；但是过高的f会使回波变得很少。这对探伤时不利的。 故一般采用f = 25MHZ，这由探头决定。(2) 从反射定律和灵敏度的概念可知，同样尺寸的缺陷，其方向与波束的方 向垂直程度愈好，反射的声波愈多；灵敏度就愈高。(3) 通常用压电陶瓷(PZT)作发射探头；用Li2SO4作接受探头。(4) 超声波仪能检测到的缺陷有：裂纹 当波束与裂纹平面垂直；夹层 轧制 材料中常见的缺陷；折叠 锻造中常见的宏观缺陷；未焊透 焊缝中未焊合部分 形成的缺陷。
