超聲波自動探傷設備各項性能指標介紹-飛泰檢測儀器

超聲波的特性

超聲波是一種質點振動頻率高于20kHZ的機械波，因其頻率超過人耳所能聽見的聲頻段(16HZ一20kHz)而得名超聲波。無損檢測用的超聲波頻率范圍為0.2-25MHZ，其中最常用的頻段為0.5—10MHZ。超聲波之所以被廣泛地應用于無損檢測，是基于如下特性：

(1)指向性好：超聲波是一種頻率很高、波長很短的機械波，在無損檢測中使用的超聲波波長為毫米數量級。它像光波一樣具有很好的指向性，可以定向發射，從而在被檢材料中發現缺陷。

(2)穿透能力強：超聲波的能量較高，在大多數介質中傳播時能量損失小，傳播距離遠，穿透能力強，在某些金屬材料中，其穿透能力可達數米。

超聲波的分類

聲波在介質中傳播時，有不同的運動形式，按介質質點振動方向分類，超聲波有以下幾種：

(1)縱波：縱波是介質質點的振動方向與波的傳播方向平行的波，用L表示。縱波是彈性介質的質點受到交變的拉壓應力作用時產生的，故又稱壓縮波或疏密波。縱波可在任何彈性介質(固體、液體和氣體)中傳播。

(2)橫波：橫波是介質中質點的振動方向與波的傳播方向垂直的波，常用S或T表示。橫波是由于介質質點受到交變的切應力產生切變變形而形成的波，故橫波又稱切變波。橫波只能在固體介質中傳播。

(3)表面波：表面波是介質表面受到交變應力作用時，產生的沿介質表面傳播的波，常用R表示。表面波可視為縱波與橫波的合成，其能量隨距表面深度的增加而迅速減弱。當傳播深度超過兩倍波長時，其振幅降至最大振幅的O．37倍。因此，通常認為表面波檢測只能發現距工件表面兩倍波長深度內的缺陷。

(4)板波：在厚度與波長相當的彈性薄板中傳播的波稱為板波。廣義地，板波也包括在圓棒、方鋼和管材中傳播的波，但通常所說的板波僅狹義地指蘭姆波。蘭姆波又分為對稱型(s型)和非對稱型(A型)兩種。

超聲波探傷儀器的性能指標

(1)水平線性：水平線性也稱時基線性或掃描線性。它表征檢測儀水平掃描線掃描速度的均勻程度，是掃描線上顯示的反射波距離與反射體距離成正比的程度的性能指標。水平線性影響對缺陷的定位。

(2)垂直線性：垂直線性也稱放大線性。它是描述檢測儀示波屏上反射波高度與接收信號電壓成正比關系的程度的指標。垂直線性影響對缺陷的定量分析。

(3)動態范圍：動態范圍是檢測儀示波屏上反射波高度從滿幅降至消失時儀器衰減器的變化范圍。動態范圍大，對小缺陷的檢出能力強。

(4)信噪比：信噪比是界面反射波幅與最大雜波幅度之比，要求越大越好。

(5)靈敏度余量：靈敏度余量也稱綜合靈敏度。它是指探測一定深度和尺寸的反射體時，當其反射波波幅被調節到檢測儀示波屏指定高度時，檢測儀所剩余的放大能力。

(6)盲區：盲區是指探測面附近不能探測缺陷的區域，以探測面到所能探出缺陷的最小距離表示，要求越小越好。

(7)始波寬度：始波寬度指發射脈沖的持續時間。始波寬度大，盲區就大，探測近表面缺陷的能力就差。

(8)分辨力：分辨力指在聲束作用范圍內，在檢測儀示波屏上把兩個相鄰缺陷作為兩個反射信號區別開來的能力。

一般探傷定位要求高時，應選擇水平線性誤差小，且垂直線性好的儀器；對大型零件探傷時，應選擇靈敏度余量高、信噪比高、功率大的儀器；探測發現近表面缺陷和區分相鄰缺陷時，應選擇盲區小、分辨力高的儀器：室外現場探傷時，應選擇重量輕、熒光屏亮度好、抗干擾能力強的超聲波探傷儀器。

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