超声波金属探伤

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1、编辑本段 仪器简介超声波探伤仪是一种便携式工 业无损探伤仪器，它能够快速、便捷、无损伤、精确地进行工件内部多种缺陷（裂纹、疏松、气孔、夹杂等）的检测、定位、评 估和诊断。既可以用于实验室， 也可以用于 工程现场。 广泛应用 在锅炉、 压力容器、 航天、航空、 电力、石油、 化工、海 洋石油、管道、 军工、船舶 制造、汽车、 机械制 造、冶金、金 属加工业、 钢结构、铁 路交 通、核能电 力、高校 等行业 。编辑本段 仪器原理超声波在被检测 材料中传播时,材料的声 学特性和内部组织的变化 对超声波 的传播产 生一定的影 响，通过对超 声波受影响程度和状况的探测了解 材料性能和结构变化的技 术称

2、为超声检测 。超声检 测方法 通常有穿 透法、脉 冲反射 法、串列 法等。数字式 超声波探 伤仪现 在通常是 对被测物 体（比如工业 材料 、人体 ）发射 超声，然后 利用其反射 、多普勒效应、透射等来获取被测物体内部的信 息并经过 处理形成图像。超声 波探伤仪其 中多普勒 效应法是利用超 声在遇到 运动的物体时发 生的多普勒频移效应来得 出该物体的 运动方向 和速度等特性；透射法则是通过分析超 声穿透过被测物体之后的 变化 而得出物体 的内部特 性的， 其应用目 前还处于 研制阶 段； 超声波 探伤仪这 里主要介 绍的 是目前应用最多的通过反射法来获取物体内部特性信息的方法。 反射法是基于超

3、声在通 过不同声阻 抗组织界 面时会发生较强 反射的原 理工作的，正如我 们所知道，声波在从 一种 介质传播到 另外一种 介质的 时候在两 者之间的 界面处 会发生反 射，而且介质 之间的差 别越 大反射就会 越大，所 以我们 可以对一 个物体发 射出穿 透力强、 能够直线 传播的 超声波， 超声波探伤 仪 然后对反 射回来的 超声波 进行接收 并根据这 些反射 回来的超 声波的先 后、 幅度等情况 就可以判 断出这个组织中 含有的各 种介质的大小、分布情况以及各种介质 之间 的对比差别 程度等信 息（其中反射回来的超声波的先后可以 反映出反射界面离探测表 面的 距离，幅 度则可 以反映出 介

4、质的大 小、对比差别 程度等 特性），超 声波探伤 仪从而判 断出 该被测物体 是否有异 常。 在这个过程中就涉及到 很多方面的内容，包括超 声波的产 生、 接收、信号转 换和处理 等。其中产生超声波的方法是通过电 路产生激励电信 号传给具 有压 电效应的晶 体（比如石英 、硫酸锂等），使其振动从而 产生超声波；而接收反射回来 的超 声波的时候 ，这个压电晶 体又会受到反射回来的声波的压力 而产生电信号并传送给信 号处 理电路进行 一系列的 处理， 超声波探 伤仪最后 形成图 像供人们 观察判断 。 这里根据 图像 处理方法（也就是 将得到 的信号转 换成什么 形式的 图像）的种类又 可以分为

5、 A 型显示、 M 型显示、 B 型显示、 C 型显示、 F 型显示 等。其中 A 型显示是将接 收到的超 声信号处 理成 波形图像， 根据波形 的形状 可以看出 被测物体 里面是 否有异常 和缺陷在 那里、 有多 大等 ， 超声波探伤仪 主要用于 工业检测 ；M 型显示是将 一条经过辉度处理 的探测信息按时 间顺 序展开形成一维的空间多点运动时序图，适于观察 内部处于运动状态的物体，超声波探 伤仪如运动的脏器、动脉血管等；B型显示是将并排很多条经过辉度处理的探测信息组合 成的二维的、反映出被测物体内部断层切面的解剖图像（医院里使用的B超就是用这种 原理做出来的），超声波探伤仪适于观察内部处于

6、静态的物体；而C型显示、F型显示现 在用得比较 少。 超声波探伤仪检 测不但可以做到 非常准确，而且相对其他 检测方法 来说 更为方便、快捷，也不会 对检测对 象和操作 者产生危害，所以受到了人们越 来越普遍的欢 迎，有着非 常广阔的 发展前 景。编辑本段仪器特点检测速度 快数字式超声波探伤仪一般都可自动检测、计算、记录，有些还 能自动进行深度补偿和 自动设置灵 敏度，因 此检测 速度快、 效率高。检测精度 高数字式超声波探伤仪对模拟信号进行高速数据采集、量化、计算和判别，其检测精度 可高于传统 仪器检测 结果。记录和档案检测 ，数字式超声波探伤仪可以提供检测记录直至缺陷图像。可靠性高 稳定性

7、好数字式超声波探伤仪可全面、客观地采集和存储数据，并对采集到的数据进行实时处 理或后处理 ，对信号进行时域、频域或图像分析，还可通过模式识别对工件质量进行分级， 减少了人为 因素的影 响，提高了检索的可靠性 和稳定性。可以 实现的功能主要有：a. 自动校准 ：自动测 试探头的 “零点”、 “K 值”、 “前沿”及材料的“声速”；b. 自动显示缺陷回波位置如：深度d、水平p、距离s、波幅、当量dB、孔径中值；c. 自由切 换标尺；d. 自动录制 探伤过程 并可以进 行动态 回放；e. 自动增益、回波包络、峰值记忆功能；f. 探伤参数可自动测试或预置；g. 数字抑制 ，不影响 增益和线 性；h.

8、多个独立探伤通道，可自由输入并存储任意行业的探伤标准，现场探伤无需携带 试块；偿；i.j.k.l.可自由存储、 回放波形 及数据 ；DAC、AVG 曲线自动生成 并可以分段制作，取样点 不受限制 ，并可进行修正与补自由输 入各行业 标准；与计算机通讯，实现计算机数据管理,并可导出Excel格式、A4纸张的探伤报告；m.实时时钟记 录:实时探伤日期 、时间的 跟踪记录，并存 储；n.增益补偿：对表面粗糙度、曲面、厚工件远距离探伤等因素造成的 Db 衰减可进行 修正；所述以上功能都是模拟超声探伤 仪无法实 现的。编辑本段数字式超声波探伤仪全新大屏幕、高亮度EL场致发光显示器，弱光、强光环境皆可工作

9、，不受外界电、 磁场干扰，高性能锂电池供电，使用区位或拼音两种方法输入中文，体积小、重量轻，适 合于现场作 业。功能特点场致发光 EL 显示器，特 高亮度显 示 日历时钟自动记录工作时间报告 日期 超高速 采样盲区小 、噪声低 大容量不掉电存储器（不少于 1000 幅） 具有十套探伤工 艺参数，分别记忆，独立保存多种探 伤软件可 供选择 自动幅度 DAC 曲线制作 分贝 DAC 面向不同探伤 深度 动态显 示闸门内 参数 根据标准和闸门 自动报警 自动曲面修正， 自动焊 缝计算、 锻件计算 自动生成探伤报 告实现数据存储、 打印及与电脑进行数据通 讯 体积小（21x15x5 ）、重量轻（含电池

10、1.5Kg）交直流 供电技术指标通道数量：0-9 工作方式 ：单探头 发射/接收方式、 双探头发射接收 方式工作频率：0.4MHz-20MHz 增益范围：0-110dB （步进为：O.ldB、2dB、6dB） 动态范围：32dB声速：0-10mm/us检测范 围： 0-6000mm 钢纵波水平线性：0.3%垂直线性：3%分 辨 率：42dB电噪声电平：8%灵敏度余量： 60dB报警类型：进波、失波（门位：0-6000mm、门宽：0-6000mm、门高0-99% ） 充电器电源：AC220V50HZ环境温度：-25 C 50 C相对湿 度：（ 20-95 ）%RH编辑本段TM260便携式彩色超声

11、波探伤仪性能有了进一步的飞跃，它使用高清进口彩色液晶显示屏，仪器显示清晰稳定。采用 全中文式键 盘，直观易懂，通过按键可以调节仪器的基本参 数，使仪器处于 最佳的工 作状 态。全中文 提示，操 作更加 简便。功能特点10 个独立 探伤通道真彩显示器 ：五种 颜色可选 、亮度可 调高性能锂电 池，连 续工作 7 小时 与计算机通 讯，可 自动生成 探伤报告实时显示 SL、 EL、 GL、 RL 定量值应用 行业 ：钢结构、锅炉压力容器、电力、石 化、压力管道、冶金、军工、航空航天 、铁路交通、 汽车、机械 等领域。自动化功能自动校准： 自动测 试“探头零 点”、 “K 值”、 “前沿 ”及“材料

12、声 速”；自动显示缺陷回波位置（深度d、水平p、距离s、波幅、当量dB、孔径中值）；自由切换三种标尺（深度d、水平p、距离s），满足不同的 探伤标准要求和探伤工 程师的标尺 使用习惯 ；自动增益： 自动将波形调至屏高的 80%，大大提高了 探伤效率；自动录制探 伤过程并可以进 行动态回 放；自动Q值计算：直探头锻件探伤，找准缺陷最高波自动换算孔径 中值；自动 DAC、 AVG 曲线自动 生成并可以分段制作，取样点不受限制，并可进行修正与 补偿，满足 任意探伤 标准； 自动计算回 波参数 。放大接收硬件实时采 样： 150MHZ ，波形 高度保真 闸门信号： 单闸门 、双闸门 ，峰值或 边缘读

13、数增益调节： 手动调节 110dB （0.2dB、 0.5dB、 1dB、 2dB、 6dB、 12dB 步进）或自 动调节至屏 高的 80%技术指标探伤 功能曲线包 络和波峰 记忆： 实时检索 并记录缺 陷最高 波9值计算：直探头锻件探伤找准缺陷最高波自动换算 动态录 制：实时 动态录 制波形， 并可存储 、回放缺陷定位：实时显示水平值L、深度值H、声程值S 缺陷定 量：实时 显示 SL、 EL、 GL、 RL 定量值实时显示孔状缺陷e值缺陷定性：通过 波形，人工经验 判断 曲面修正：曲面 工件探伤，修正曲率换算 B 型扫描 ：实时扫 查，描述 缺陷横 切面 声光报警闸门报警： 进波报警、失

14、波报警DAC 报警：自 由设置 SL、 EL、 GL、 RL 报警 数据存储10 个探伤通道，存储预先调校好各类探头与仪器的组合参数，自由输入任意行业探 伤标准，方 便存储、 调用、 与计算机 通讯内存 300 幅探伤 波形及数 据，实现 存储、 调出、打 印、与计 算机通 讯传输。 内存 30000 个厚度值 。时钟 记录 实时探伤日期、 时间的跟踪记录 ，并存储 控制接口高速USB、RS232两种接口与计算机通讯屏幕保护待机时 可关闭屏 幕或显 示字幕， 省电并延 长使用 寿命技术参数扫描范围：010000mm钢纵波工作频率：0.25MHz 20MHz垂直线性误差2.5%水平线性误差65d

15、B (深 200mm2 平底孔)分辨力40dB (5N14)动态范围36dB噪声电平：8%硬采样频率150MHz重复发射频率1001000HZ声速范围1000 9999 (m/s)工作方式单晶探伤、双晶探伤、穿透探伤数字抑制(080) %，不影响线性与增益工作时间连续工作7小时以上(锂电池)环境温度(-2 070 )C(参考值)相对湿度(2095) % RH外型尺寸240x180x50 (mm)编辑本段 技术问题(1) 模数转换器(ADC) : ADC是探伤仪的超声信号输入电脑的必由之路，把连续变化 的模拟信号 变为数值 信号。(2) 结构:目前，有全数方式和模拟数字混合 2种。(3) 软件:数字化超声探伤仪在软件方面是多种多样的，探伤仪的成败在很大程度上取 决于软件的 支持程度 。编辑本段 采购注意事项目前市场上有一些数字超声波探伤仪不符合国家的相关标准。2005 年国家颁布最新 标准JB/T10061-1999 : A型脉冲反射 式超声波探伤仪通用技术条件。在这部新标准启 用的同时，还颁 布了