超聲波探傷培訓(xùn)課件

無(wú)損檢測(cè)概論聲學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)

超聲波的產(chǎn)生，探頭與聲場(chǎng)

探傷原理（透射、反射、串列）

探傷儀，數(shù)據(jù)顯示（A-掃描，B-掃描，C-掃描）

耦合方法

探傷參數(shù)（入射方向，頻率，頻帶寬度，晶片尺寸）

探傷儀的調(diào)整（時(shí)基線，靈敏度，評(píng)判）

影響因素，可探缺陷

應(yīng)用技術(shù)（測(cè)厚,焊縫，鐵路…）

(UT

Einführung

WD

Juni02,

Seite

2)目錄 無(wú)損檢測(cè)概論目錄1

第

一

章

無(wú)損檢測(cè)概論1.1

無(wú)損檢測(cè)的定義無(wú)損檢測(cè)技術(shù)(Non-Destructive

Testing,簡(jiǎn)稱NDT)

是第

二次世界大戰(zhàn)后迅速發(fā)展起來(lái)的一門(mén)新興的、多學(xué)科綜合

應(yīng)用的工程科學(xué)。此項(xiàng)技術(shù)是在不改變及損傷被檢對(duì)象的

各種性能(其中包括物理性能、化學(xué)性能、幾何形狀、

表面狀態(tài)等)的前提下，采用多種適用的方法對(duì)被檢對(duì)象進(jìn)行檢測(cè)，以確定其質(zhì)量，即確定該被檢對(duì)象的實(shí)際使用性能是否能滿足事先設(shè)計(jì)的需要，以及確定其某些特性，如幾何尺寸、所使用的材料、表面狀況、均勻性、密度等。

(UT

Einführung

WD

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3) 第一章無(wú)損檢測(cè)概論面狀態(tài)等)的前提下，采用多種適用2(UT

Einführung

WD

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4)1.2

無(wú)損檢測(cè)的方法及適用范圍基本分類:機(jī)械、光學(xué)方法目視、光學(xué)法全息照相干涉法光彈性復(fù)膜法應(yīng)力涂料法應(yīng)變計(jì)法微硬度法液浸法揮發(fā)液法過(guò)濾微粒法檢漏法Mechanical

OpticalVisual-OpticalHolographic

InterferometryPhotoelastic

CoatingBrittle

CoatingStrain

GageMicrohardnessLiquid

PenetrateVolatile

LiquidFiltered

ParticleLeak

Detection聲學(xué)法聲沖擊法聲振動(dòng)法渦流聲振動(dòng)法聲發(fā)射法超聲脈沖反射法超聲透射法超聲共振法超聲表面波法超聲臨界角法電磁超聲法Sonic-UltrasonicAcoustic-ImpactSonic

VibrationEddy

Sonic

VibrationAcoustic

EmissionPulse-Echo

UltrasonicTransmission

UltrasonicsResonance

UltrasonicsSurface-Wave

UltrasonicsCritical-Angle

UltrasonicsElectromagneto-Acoustic(UTEinführungWDJuni02,Seit3(UT

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WD

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5)射線透照方法Ｘ射線照相法γ射線照相法中子射線照相法透照射線測(cè)量法后背散亂射線測(cè)量法自動(dòng)射線照相法放射性氣體滲透法正電子湮沒(méi)法電磁方法靜磁場(chǎng)法磁粉探傷法核磁共振法巴克豪森效應(yīng)渦流法電阻法Penetrating

RadiationX-RadiographyGamma

RadiographyNeutron

RadiographyPenetrating

RadiometryBackscatter

RadiometryAutoradiographyRadioactive

Gas

PenetrantPositron

AnnihilationElectromagneticStatic

Magnetic

FieldMagnetic

ParticleNuclear

Magnetic

Reson-Barkhausen

EffectEddy

CurrentElectric

Current熱力學(xué)方法接觸測(cè)溫法熱電勢(shì)法紅外線放射測(cè)量法液晶法電熱法化學(xué)、分析方法化學(xué)定位試驗(yàn)電解檢測(cè)法激光檢測(cè)法離子散射法離子檢測(cè)法俄歇分析法熒光Ｘ射線法Ｘ射線衍射法中子放射化法ThermalContact

ThermometryThermoelectric

ProbeInfrared

RadiometryThermochromicElectrothermalChemical-AnalyticalChemical

Spot

TestElectrolytic

ProbeLaser

ProbeIon

ScatterIon

ProbeAuger

AnalysisX-ray

FluorescenceX-ray

DiffractionNeutron

Activation帶電粉末法Electrified

Particle帶電粒子放射化法Charged-Particle

Activation莫斯鮑爾分析法外激電子發(fā)射法Mossbauer

AnalysisEXo-Electron

Emission電暈放電法絕緣法微波射線法Corona

DischargeDielectricMicrowave

Radiation(UTEinführungWDJuni02,Seit4輔助分類:成相法Image

Generation超聲全息法UltrasonicHolography照相法Photoimaging電視溫度記錄法Video

Thermography射線照相法Film

Radiography信號(hào)、圖像分析法

Signal-Image

Analysis干版射線照相法Xeroradiography照相抽取法Photographic

Extraction軌跡腐蝕射線照相法

Track-Etch

Radiography激光過(guò)濾法Laser

filtering透視法Fluoroscopy圖像掃描數(shù)字化法

Image

Scan

Digitization電視射線照相法Video

Radiography電視增強(qiáng)法Video

Enhancement超聲水浸法超聲電視攝像法Immersion

Ultrasonics

超聲頻譜分析法Ultrasonic

Videography

聲信號(hào)分析法Ultrasonic

SpectroscopySonic

Signature

Analysis

(UT

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6)輔助分類:成相法ImageGeneration超聲全息法U5(UT

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7)(UTEinführungWDJuni02,Seit6(UT

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8)(UTEinführungWDJuni02,Seit7(UT

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9)1.3

無(wú)損檢測(cè)五大常規(guī)手段的應(yīng)用范圍及性能對(duì)比(UTEinführungWDJuni02,Seit8(UT

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10)(UTEinführungWDJuni02,Seit9(UT

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WD

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11)(UTEinführungWDJuni02,Seit10(UT

Einführung

WD

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12)(UTEinführungWDJuni02,Seit11tt-AT20,5

μs0,5

μs1

μs1

μs1,5

μs1,5

μsT1

=

1

μsf1

=

1/1

μs

=

1

MHz

xA

T2

=

0,5

μs

f2

=

1/0,5

μs

=

2

MHz00-A

振動(dòng)與頻率

(UT

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13)第二章、聲學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)

x

A

T1tt-AT20,5μs0,5μs1μs1μs1,512波長(zhǎng)λ波前始點(diǎn)tx波的傳播

(UT

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14)波長(zhǎng)λ波前始點(diǎn)tx波的傳播13橡皮條波

長(zhǎng)

λ振動(dòng)方向傳播方向縱

波

(UT

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WD

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15)橡皮條波長(zhǎng)λ振動(dòng)方向傳播方向縱波14λ縱波傳播方向振動(dòng)方向縱

波

(UT

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16)λ縱波傳播方向振動(dòng)方向縱波15λ橫

波

(UT

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17)橫波傳播方向振動(dòng)方向λ橫波橫波傳播方向振動(dòng)方向16(UT

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18)振動(dòng)方向表

面λ表

面

波(UTEinführungWDJuni02,Seit17

λ板

波

(UT

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19)振動(dòng)方向表

面 λ振動(dòng)方向表面18入射波聲壓

pe反射波聲壓

pr

=

R.pe透射波聲壓

pd

=

D.pe

Z1

=

ρ1.c1介質(zhì)

1介質(zhì)

2Z2

=ρ2.c2界面

(垂直入射)

(UT

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20)入射波聲壓pe反射波聲壓pr=R.pe透射波聲壓19αL,2αT,2βT,1βL,1反射橫波

反射縱波折射縱波折射橫波

法線

αL,1

入射縱波介質(zhì)

1

cL,1;

cT,1介質(zhì)

2

cL,2;

cT,2界面

(斜入射)

(UT

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WD

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21)αL,2αT,2βT,1βL,1反射橫波折射縱波折射橫波 20α90°-α

αα

=

45°ααα

=

70°long

90°-α鏡像反射

(UT

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22)α90°-αα=45°ααα=70°long鏡像反射21+-壓電效應(yīng)反效應(yīng)作

用效

果施壓力于晶體上施拉力于晶體上施正向電壓施負(fù)向電壓產(chǎn)生正電壓

產(chǎn)生負(fù)電壓晶體膨脹晶體收縮-+++++++++++++++---------

-----00壓電效應(yīng)

(UT

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23)第三章、超聲波的產(chǎn)生，探頭與聲場(chǎng)+-壓電效應(yīng)反效應(yīng)作用效果施壓力于晶體上施正向電22直探頭的構(gòu)造

(UT

Einführung

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24)電氣適配器

阻尼塊晶片保護(hù)膜直探頭的構(gòu)造電氣適配器晶片保護(hù)膜23D近場(chǎng)區(qū)?10遠(yuǎn)場(chǎng)區(qū)r聲壓

p

100%50%

10%

r晶片

被檢材料

距材料表面的距離探頭的聲場(chǎng)

(UT

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25)D近場(chǎng)區(qū)?10遠(yuǎn)場(chǎng)區(qū)r聲壓p50%10% r 24接觸法探傷

(UT

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26)直探頭既發(fā)射也接受dddRWE2RWE3RWE

4RWEd

d發(fā)射脈沖

(SI)被檢工件超聲波信號(hào)接觸法探傷直探頭既發(fā)射也接受dddRWE2RWE3RWE25dVddd帶有延遲塊的直探頭

(UT

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27)d延遲塊2

dVOERWE2RWE

3RWE

dV發(fā)射脈沖

(SI)dVddd帶有延遲塊的直探頭d延遲塊2dVOERWE2R26發(fā)射晶片

dV

接收晶片

傾斜角度延遲塊聲學(xué)絕緣

電氣適配器

d雙晶探頭

(UT

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28)發(fā)射晶片 接收晶片聲學(xué)絕緣 d27檢測(cè)靈敏度不可檢測(cè)區(qū)小角度雙晶探頭的傾斜角度

(UT

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29)大角度不可檢測(cè)區(qū)最大檢

測(cè)范圍最大檢測(cè)范圍不可檢測(cè)區(qū)

小角度距材料表面的距離大角度檢測(cè)靈敏度不可檢測(cè)區(qū)小角度雙晶探頭的傾斜角度大角度不可檢測(cè)區(qū)28阻尼塊外殼吸收塊

插頭探頭線αT,2

橫波斜探頭

(UT

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30)晶片

延遲塊縱波電氣適配器阻尼塊外殼吸收塊探頭線αT,2 橫波晶片 延遲塊電氣適配器2920°24°47,6°塑料鋼材33,4°90°45°90°兩種波型第一臨界角工作范圍第二臨界角

表面波斜探頭的波型

(UT

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31)57,3°

塑料鋼材36,5°

塑料鋼材27,6°

塑料鋼材20°24°47,6°塑料鋼材33,4°90°45°90°兩30xap

aa`t1dαT,2

s

斜探頭

s=

聲程

a=

s

sin(α)=

投影距離

a`=

a

-

x=

距探頭前沿的距離

ap

=

2d

tan(α)=

一次聲程

t0

=

s

cos(α)=

缺陷計(jì)算深度

t1

=

2d

-

s

cos(α)=

缺陷實(shí)際深度斜探頭探傷

(UT

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32)xapa`t1dαT,2 s31ESESESESESES缺陷聲波被內(nèi)部缺陷全部反射入射波被全部反射部分波被反射顯示不真實(shí)接受探頭

透射波

接收到全部入射波.Bildschirm-anzeigen被檢工件探頭位置錯(cuò)誤透射法

(UT

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33)第四章、探傷原理（透射、反射、串列）

發(fā)射探頭缺陷透射波部分波被反射ESESESESESES缺陷聲波被內(nèi)部缺陷全部反射入射波被全32熒光屏顯示發(fā)射脈沖底波

(RE)無(wú)缺陷缺陷顯示（無(wú)底波）缺陷顯示（無(wú)底波）

深度位置不同(SI)

不同大小的缺

陷反射缺陷探頭發(fā)射并接受

被檢工件缺陷缺陷顯示（有底

波）反射法

(UT

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34)缺陷顯示（有底波）

深度位置不同熒光屏顯示發(fā)射脈沖底波(RE)無(wú)缺陷缺陷顯示（無(wú)底波）缺陷33位置0123456

始脈沖

底波不同缺陷的反射波

(UT

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35)位置0123456 始脈沖34

缺陷位置串列探傷

(UT

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36)SE 缺陷位置SE35超聲波探傷儀原理圖

(UT

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37)脈沖位移延遲電路濾波

閘門(mén)垂直放大脈沖發(fā)生器發(fā)射

整流放大

SIFERE

探頭雙晶插頭E第五章、探傷儀，數(shù)據(jù)顯示（A-掃描，B-掃描，C-掃描）

S

被檢工件水平放大超聲波探傷儀原理圖脈沖位移濾波垂直放大脈沖發(fā)生器發(fā)射放大FE36TIEFE

mmVERSCHIEB.

MESSL?NGE

VERST?RK.SCHWELLE

.0

mm

100

mm

80.0

dB

0%AMPLITUDE

%BSH

SIFE

L?NGE

mmRE數(shù)字化轉(zhuǎn)化A-掃描圖

數(shù)據(jù)存儲(chǔ)數(shù)字式探傷儀的構(gòu)成

(UT

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38)S

被檢工件探頭

脈沖位移延遲電路濾波閘門(mén)放大脈沖發(fā)生器發(fā)射

整流雙晶插頭

ETIEFEVERSCHIEB.MESSL?NGE37全頻顯示整流顯示

正常顯示

相位旋轉(zhuǎn)

180°超聲波探傷儀的顯示方式

(UT

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39)全頻顯示整流顯示 正常顯示38(UT

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40)A-掃描圖缺陷閘門(mén)

人工缺陷

超聲波信號(hào)閘門(mén)高度(UTEinführungWDJuni02,Seit39灰度

x掃查B-超圖xSIFEREz,t

z,tz

B掃描圖

(橫截面剖視圖)

將反射信號(hào)強(qiáng)弱轉(zhuǎn)換為不同灰

度等級(jí)與探頭位置共同組成的

圖形

B-掃描圖

(UT

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41)灰度 xB-超圖xSIFEREz,t z,t40xSIFEREC-超圖:將探頭沿x-y方向掃查。將反射信號(hào)強(qiáng)弱轉(zhuǎn)換為不同灰度等級(jí)與探頭位置共同組成的圖形

x

探頭

y

yz

被檢工件

C-掃描圖

(UT

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42)灰度xSIFEREC-超圖:將探頭沿x-y方向掃查 y灰度41(UT

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43)接觸法第六章、耦合方法(UTEinführungWDJuni02,Seit42(UT

Einführung

WD

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44)液浸法(UTEinführungWDJuni02,Seit43(UT

Einführung

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45)局部液浸法(UTEinführungWDJuni02,Seit44(UT

Einführung

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46)水膜法(UTEinführungWDJuni02,Seit45(UT

Einführung

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47)?

用于射流的噴嘴?

探頭架的驅(qū)動(dòng)?

噴嘴與工件表面間隙的控制射流法(UTEinführungWDJuni02,Seit46(UT

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48)縱向缺陷

/

橫向缺陷

/

夾層多探頭射流法(UTEinführungWDJuni02,Seit47(UT

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49)自由水柱射流法(UTEinführungWDJuni02,Seit48可發(fā)現(xiàn)不可發(fā)現(xiàn)不規(guī)則裂紋

(UT

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50)第七章、探傷參數(shù)（入射方向，頻率，頻帶寬度，晶片尺寸）可發(fā)現(xiàn)不可發(fā)現(xiàn)不規(guī)則裂紋第七章、探傷參數(shù)（入射方向，頻率，頻49羅紋

錯(cuò)誤形狀反射波

羅紋反射

錯(cuò)誤

錯(cuò)誤

正確錯(cuò)誤

正確正確與錯(cuò)誤的入射方向

(UT

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WD

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51)正確正確羅紋 錯(cuò)誤 錯(cuò)誤 正確正確正確50適配塊

鋼管外表面缺陷鋼管探傷

(UT

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WD

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52)外表面缺陷內(nèi)部缺陷

縱向缺陷探傷內(nèi)部缺陷

橫向缺陷探傷適配塊外表面缺陷鋼管探傷外表面缺陷內(nèi)部缺陷內(nèi)部缺陷51KARL-DEUTSCH-ECHOGRAPHWest

Germany0246810KARL-DEUTSCH-ECHOGRAPHWest

Germany0246810KARL-DEUTSCH-ECHOGRAPHWest

Germany0246810反射波的動(dòng)態(tài)波形

(UT

Einführung

WD

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53)KARL-DEUTSCH-ECHOGRAPHWestGer52(UT

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54)超聲波聲場(chǎng)

(與頻率、晶片尺寸聲速相關(guān))(UTEinführungWDJuni02,Seit53檢測(cè)頻率的影響

(UT

Einführung

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55)SISISIREREREFE0,5

MHz1

MHz2

MHz檢測(cè)頻率的影響SISISIREREREFE0,5MHz154(UT

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56)脈沖形式窄頻帶

.......................................................................

寬頻帶長(zhǎng)脈沖

.......................................................................

短脈沖(UTEinführungWDJuni02,Seit55振動(dòng)形式,

頻譜與帶寬

(UT

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57)時(shí)間頻率寬脈沖:+

窄頻帶+

低阻尼沖擊波:+

極寬頻帶+

高阻尼短脈沖:+

寬頻帶+

中阻尼振動(dòng)形式,頻譜與帶寬時(shí)間頻率寬脈沖:56t0a

a′s

=

100

mmt0t0s

=

25

mm

a

a′

s

=

50

mmK2K2K1時(shí)基線調(diào)整:

K1

及

K2

試塊

(UT

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58)第八章、探傷儀的

a調(diào)整（時(shí)基線，靈敏度，評(píng)判）

a′t0as=100mmt0t0s=25mmK2K157波高液體探頭a1a2?Va1a2距離

GAVG

方法原理

(UT

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59)波高液體探頭a1a2?Va1a2距離 G58G=0,

,80,

,50,0102030405060A=aN1005030201053210,50,30,20,10V

(dB)

10

20

30405060V

(dB)gD

eff1,510

0

640,30,20,105∞

NORMIERTES

AVG-DIAGRAMM

GENERALIZED

DGS

DIAGRAMKarl

Deutsch

D-42115

Wuppertal正常AVG

曲線

(UT

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60)G=0,,80,,50,0104060A=a159(UT

Einführung

WD

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61)Pos.

32145Pos.

6Test-bohrungenKARL-DEUTSCH-ECHOGRAPHGermany0246810Vergleichslinie

Prüfkopf-Position

1

2DAC(相對(duì)dB值)法345

6(UTEinführungWDJuni02,Seit60被檢工件KARL-DEUTSCH-ECHOGRAPHGermany0246810KARL-DEUTSCH-ECHOGRAPHGermany0246810KARL-DEUTSCH-ECHOGRAPH

Germany0246810無(wú)缺陷處夾層夾層邊緣確認(rèn)缺陷大小

(UT

Einführung

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62)被檢工件KARL-DEUTSCH-ECHOGRAPHGerm61(UT

Einführung

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63)無(wú)散射散

射第九章、影響因素，可探缺陷有高頻散射有散射(UTEinführungWDJuni02,Seit62(UT

Einführung

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64)吸

收有高頻吸收有吸收無(wú)吸收(UTEinführungWDJuni02,Seit63SISISISISISI脈沖間隔足夠大

脈沖間

隔太小重復(fù)回波

(UT

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65)SISISISISISI脈沖間隔足夠大 脈沖間64變型波

(UT

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66)122333

探頭被檢工件1:

底波2:

1

次變型波3:

2

次變型波4:

2

次底波1234變型波122333 探頭1:底波123465附加波

(UT

Einführung

WD

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67)234131:2:3:4:1

次底波三角反射產(chǎn)生的附加波（無(wú)變型波）三角反射產(chǎn)生的附加波（有變型波）2

次底波探頭

12被檢工件附加波234131:1次底波探頭266(UT

Einführung

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68)石化系統(tǒng)測(cè)量壁厚第十章、應(yīng)用技術(shù)（測(cè)厚,焊縫，鐵路…）(UTEinführungWDJuni02,Seit67

tvtw普通直探頭帶延遲塊的直探頭雙晶直探頭KARL-DEUTSCH-ECHOGRAPHGermany0246810twtwKARL-DEUTSCH-ECHOGRAPHGermany0246810tvtw測(cè)量始波與一次底波間的間隔或兩個(gè)相鄰底波間的間隔KARL-DEUTSCH-ECHOGRAPHGermany0246810tvtwtw壁厚測(cè)量

(UT

Einführung

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69)測(cè)量界面波與一次底波間的間隔或兩個(gè)相鄰底波間的間隔測(cè)量至一次底波 tv普通直探頭帶延遲塊的直探頭雙晶直探頭KARL-DEUT68(UT

Einführung

WD

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70)手工測(cè)厚(UTEinführungWDJuni02,Seit69(UT

Einführung

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71)探頭插座使用探頭支架測(cè)厚(UTEinführungWDJuni02,Seit70t

acαTd焊縫探傷

(UT

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Juni02,

Seite

72)t aαTd焊縫探傷71(UT

Einführung

WD

Juni02,

Seite

73)探頭焊縫縱向缺陷焊縫縱向缺陷探傷(UTEinführungWDJuni02,Seit72b2b2b0,5a

p最小移動(dòng)范圍焊縫寬度

熱影響區(qū)

(WEZ)探頭移動(dòng)范圍

(UT

Einführung

WD

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Seite

74)bbb0,5ap最小移動(dòng)范圍焊縫寬度 熱影響區(qū)(WEZ73探頭縱向缺陷

焊縫焊縫探傷缺陷探傷

(UT

Einführung

WD

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75)橫向探頭縱向缺陷 焊縫橫向74(UT

Einführung

WD

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Seite

76)感謝Ullenboom先生，德國(guó)鐵路Krefeld工廠(UTEinführungWDJuni02,Seit75(UT

Einführung

WD

Juni02,

Seite

77)旋轉(zhuǎn)部位超聲波探傷(UTEinführungWDJuni02,Seit76(UT

Einführung

WD

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Seite

78)旋轉(zhuǎn)部位焊縫探傷(UTEinführungWDJuni02,Seit77(UT

Einführung

WD

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Seite

79)車軸超聲波探傷(UTEinführungWDJuni02,Seit78(UT

Einführung

WD

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80)車輪踏面超聲波斜探頭探傷(UTEinführungWDJuni02,Seit79(UT

Einführung

WD

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81)鋼軌探傷(SCHN-ECHOGRAPH,

Thyssen

Duisburg)(UTEinführungWDJuni02,Seit80(UT

Einführung

WD

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82)自由水柱射流耦合(UTEinführungWDJuni02,Seit81(UT

Einführung

WD

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83)探頭布置方案之一:7

個(gè)探頭檢測(cè)軌頭缺陷6

個(gè)探頭檢測(cè)軌腰缺陷3

個(gè)探頭檢測(cè)軌底缺陷探頭布置(UTEinführungWDJuni02,Seit82(UT

Einführung

WD

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84)超聲波探傷掛圖

!(UTEinführungWDJuni02,Seit83超聲波探傷主要用于檢測(cè)內(nèi)部缺陷選擇合適的探頭，精確校驗(yàn)儀器，小結(jié):針對(duì)不同的缺陷采用相應(yīng)的檢測(cè)工藝

www.KarlDeutsch.de

(UT

Einführung

WD

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85)超聲波探傷主要用于檢測(cè)內(nèi)部缺陷小結(jié):針對(duì)不同的缺陷采用相應(yīng)84

無(wú)損檢測(cè)概論聲學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)

超聲波的產(chǎn)生，探頭與聲場(chǎng)

探傷原理（透射、反射、串列）

探傷儀，數(shù)據(jù)顯示（A-掃描，B-掃描，C-掃描）

耦合方法

探傷參數(shù)（入射方向，頻率，頻帶寬度，晶片尺寸）

探傷儀的調(diào)整（時(shí)基線，靈敏度，評(píng)判）

影響因素，可探缺陷

應(yīng)用技術(shù)（測(cè)厚,焊縫，鐵路…）

(UT

Einführung

WD

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Seite

2)目錄 無(wú)損檢測(cè)概論目錄85

第

一

章

無(wú)損檢測(cè)概論1.1

無(wú)損檢測(cè)的定義無(wú)損檢測(cè)技術(shù)(Non-Destructive

Testing,簡(jiǎn)稱NDT)

是第

二次世界大戰(zhàn)后迅速發(fā)展起來(lái)的一門(mén)新興的、多學(xué)科綜合

應(yīng)用的工程科學(xué)。此項(xiàng)技術(shù)是在不改變及損傷被檢對(duì)象的

各種性能(其中包括物理性能、化學(xué)性能、幾何形狀、

表面狀態(tài)等)的前提下，采用多種適用的方法對(duì)被檢對(duì)象進(jìn)行檢測(cè)，以確定其質(zhì)量，即確定該被檢對(duì)象的實(shí)際使用性能是否能滿足事先設(shè)計(jì)的需要，以及確定其某些特性，如幾何尺寸、所使用的材料、表面狀況、均勻性、密度等。

(UT

Einführung

WD

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3) 第一章無(wú)損檢測(cè)概論面狀態(tài)等)的前提下，采用多種適用86(UT

Einführung

WD

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Seite

4)1.2

無(wú)損檢測(cè)的方法及適用范圍基本分類:機(jī)械、光學(xué)方法目視、光學(xué)法全息照相干涉法光彈性復(fù)膜法應(yīng)力涂料法應(yīng)變計(jì)法微硬度法液浸法揮發(fā)液法過(guò)濾微粒法檢漏法Mechanical

OpticalVisual-OpticalHolographic

InterferometryPhotoelastic

CoatingBrittle

CoatingStrain

GageMicrohardnessLiquid

PenetrateVolatile

LiquidFiltered

ParticleLeak

Detection聲學(xué)法聲沖擊法聲振動(dòng)法渦流聲振動(dòng)法聲發(fā)射法超聲脈沖反射法超聲透射法超聲共振法超聲表面波法超聲臨界角法電磁超聲法Sonic-UltrasonicAcoustic-ImpactSonic

VibrationEddy

Sonic

VibrationAcoustic

EmissionPulse-Echo

UltrasonicTransmission

UltrasonicsResonance

UltrasonicsSurface-Wave

UltrasonicsCritical-Angle

UltrasonicsElectromagneto-Acoustic(UTEinführungWDJuni02,Seit87(UT

Einführung

WD

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5)射線透照方法Ｘ射線照相法γ射線照相法中子射線照相法透照射線測(cè)量法后背散亂射線測(cè)量法自動(dòng)射線照相法放射性氣體滲透法正電子湮沒(méi)法電磁方法靜磁場(chǎng)法磁粉探傷法核磁共振法巴克豪森效應(yīng)渦流法電阻法Penetrating

RadiationX-RadiographyGamma

RadiographyNeutron

RadiographyPenetrating

RadiometryBackscatter

RadiometryAutoradiographyRadioactive

Gas

PenetrantPositron

AnnihilationElectromagneticStatic

Magnetic

FieldMagnetic

ParticleNuclear

Magnetic

Reson-Barkhausen

EffectEddy

CurrentElectric

Current熱力學(xué)方法接觸測(cè)溫法熱電勢(shì)法紅外線放射測(cè)量法液晶法電熱法化學(xué)、分析方法化學(xué)定位試驗(yàn)電解檢測(cè)法激光檢測(cè)法離子散射法離子檢測(cè)法俄歇分析法熒光Ｘ射線法Ｘ射線衍射法中子放射化法ThermalContact

ThermometryThermoelectric

ProbeInfrared

RadiometryThermochromicElectrothermalChemical-AnalyticalChemical

Spot

TestElectrolytic

ProbeLaser

ProbeIon

ScatterIon

ProbeAuger

AnalysisX-ray

FluorescenceX-ray

DiffractionNeutron

Activation帶電粉末法Electrified

Particle帶電粒子放射化法Charged-Particle

Activation莫斯鮑爾分析法外激電子發(fā)射法Mossbauer

AnalysisEXo-Electron

Emission電暈放電法絕緣法微波射線法Corona

DischargeDielectricMicrowave

Radiation(UTEinführungWDJuni02,Seit88輔助分類:成相法Image

Generation超聲全息法UltrasonicHolography照相法Photoimaging電視溫度記錄法Video

Thermography射線照相法Film

Radiography信號(hào)、圖像分析法

Signal-Image

Analysis干版射線照相法Xeroradiography照相抽取法Photographic

Extraction軌跡腐蝕射線照相法

Track-Etch

Radiography激光過(guò)濾法Laser

filtering透視法Fluoroscopy圖像掃描數(shù)字化法

Image

Scan

Digitization電視射線照相法Video

Radiography電視增強(qiáng)法Video

Enhancement超聲水浸法超聲電視攝像法Immersion

Ultrasonics

超聲頻譜分析法Ultrasonic

Videography

聲信號(hào)分析法Ultrasonic

SpectroscopySonic

Signature

Analysis

(UT

Einführung

WD

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6)輔助分類:成相法ImageGeneration超聲全息法U89(UT

Einführung

WD

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7)(UTEinführungWDJuni02,Seit90(UT

Einführung

WD

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8)(UTEinführungWDJuni02,Seit91(UT

Einführung

WD

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9)1.3

無(wú)損檢測(cè)五大常規(guī)手段的應(yīng)用范圍及性能對(duì)比(UTEinführungWDJuni02,Seit92(UT

Einführung

WD

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Seite

10)(UTEinführungWDJuni02,Seit93(UT

Einführung

WD

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11)(UTEinführungWDJuni02,Seit94(UT

Einführung

WD

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12)(UTEinführungWDJuni02,Seit95tt-AT20,5

μs0,5

μs1

μs1

μs1,5

μs1,5

μsT1

=

1

μsf1

=

1/1

μs

=

1

MHz

xA

T2

=

0,5

μs

f2

=

1/0,5

μs

=

2

MHz00-A

振動(dòng)與頻率

(UT

Einführung

WD

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13)第二章、聲學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)

x

A

T1tt-AT20,5μs0,5μs1μs1μs1,596波長(zhǎng)λ波前始點(diǎn)tx波的傳播

(UT

Einführung

WD

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14)波長(zhǎng)λ波前始點(diǎn)tx波的傳播97橡皮條波

長(zhǎng)

λ振動(dòng)方向傳播方向縱

波

(UT

Einführung

WD

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15)橡皮條波長(zhǎng)λ振動(dòng)方向傳播方向縱波98λ縱波傳播方向振動(dòng)方向縱

波

(UT

Einführung

WD

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16)λ縱波傳播方向振動(dòng)方向縱波99λ橫

波

(UT

Einführung

WD

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17)橫波傳播方向振動(dòng)方向λ橫波橫波傳播方向振動(dòng)方向100(UT

Einführung

WD

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18)振動(dòng)方向表

面λ表

面

波(UTEinführungWDJuni02,Seit101

λ板

波

(UT

Einführung

WD

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19)振動(dòng)方向表

面 λ振動(dòng)方向表面102入射波聲壓

pe反射波聲壓

pr

=

R.pe透射波聲壓

pd

=

D.pe

Z1

=

ρ1.c1介質(zhì)

1介質(zhì)

2Z2

=ρ2.c2界面

(垂直入射)

(UT

Einführung

WD

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20)入射波聲壓pe反射波聲壓pr=R.pe透射波聲壓103αL,2αT,2βT,1βL,1反射橫波

反射縱波折射縱波折射橫波

法線

αL,1

入射縱波介質(zhì)

1

cL,1;

cT,1介質(zhì)

2

cL,2;

cT,2界面

(斜入射)

(UT

Einführung

WD

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21)αL,2αT,2βT,1βL,1反射橫波折射縱波折射橫波 104α90°-α

αα

=

45°ααα

=

70°long

90°-α鏡像反射

(UT

Einführung

WD

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22)α90°-αα=45°ααα=70°long鏡像反射105+-壓電效應(yīng)反效應(yīng)作

用效

果施壓力于晶體上施拉力于晶體上施正向電壓施負(fù)向電壓產(chǎn)生正電壓

產(chǎn)生負(fù)電壓晶體膨脹晶體收縮-+++++++++++++++---------

-----00壓電效應(yīng)

(UT

Einführung

WD

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23)第三章、超聲波的產(chǎn)生，探頭與聲場(chǎng)+-壓電效應(yīng)反效應(yīng)作用效果施壓力于晶體上施正向電106直探頭的構(gòu)造

(UT

Einführung

WD

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24)電氣適配器

阻尼塊晶片保護(hù)膜直探頭的構(gòu)造電氣適配器晶片保護(hù)膜107D近場(chǎng)區(qū)?10遠(yuǎn)場(chǎng)區(qū)r聲壓

p

100%50%

10%

r晶片

被檢材料

距材料表面的距離探頭的聲場(chǎng)

(UT

Einführung

WD

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25)D近場(chǎng)區(qū)?10遠(yuǎn)場(chǎng)區(qū)r聲壓p50%10% r 108接觸法探傷

(UT

Einführung

WD

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26)直探頭既發(fā)射也接受dddRWE2RWE3RWE

4RWEd

d發(fā)射脈沖

(SI)被檢工件超聲波信號(hào)接觸法探傷直探頭既發(fā)射也接受dddRWE2RWE3RWE109dVddd帶有延遲塊的直探頭

(UT

Einführung

WD

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27)d延遲塊2

dVOERWE2RWE

3RWE

dV發(fā)射脈沖

(SI)dVddd帶有延遲塊的直探頭d延遲塊2dVOERWE2R110發(fā)射晶片

dV

接收晶片

傾斜角度延遲塊聲學(xué)絕緣

電氣適配器

d雙晶探頭

(UT

Einführung

WD

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28)發(fā)射晶片 接收晶片聲學(xué)絕緣 d111檢測(cè)靈敏度不可檢測(cè)區(qū)小角度雙晶探頭的傾斜角度

(UT

Einführung

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29)大角度不可檢測(cè)區(qū)最大檢

測(cè)范圍最大檢測(cè)范圍不可檢測(cè)區(qū)

小角度距材料表面的距離大角度檢測(cè)靈敏度不可檢測(cè)區(qū)小角度雙晶探頭的傾斜角度大角度不可檢測(cè)區(qū)112阻尼塊外殼吸收塊

插頭探頭線αT,2

橫波斜探頭

(UT

Einführung

WD

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30)晶片

延遲塊縱波電氣適配器阻尼塊外殼吸收塊探頭線αT,2 橫波晶片 延遲塊電氣適配器11320°24°47,6°塑料鋼材33,4°90°45°90°兩種波型第一臨界角工作范圍第二臨界角

表面波斜探頭的波型

(UT

Einführung

WD

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31)57,3°

塑料鋼材36,5°

塑料鋼材27,6°

塑料鋼材20°24°47,6°塑料鋼材33,4°90°45°90°兩114xap

aa`t1dαT,2

s

斜探頭

s=

聲程

a=

s

sin(α)=

投影距離

a`=

a

-

x=

距探頭前沿的距離

ap

=

2d

tan(α)=

一次聲程

t0

=

s

cos(α)=

缺陷計(jì)算深度

t1

=

2d

-

s

cos(α)=

缺陷實(shí)際深度斜探頭探傷

(UT

Einführung

WD

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32)xapa`t1dαT,2 s115ESESESESESES缺陷聲波被內(nèi)部缺陷全部反射入射波被全部反射部分波被反射顯示不真實(shí)接受探頭

透射波

接收到全部入射波.Bildschirm-anzeigen被檢工件探頭位置錯(cuò)誤透射法

(UT

Einführung

WD

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33)第四章、探傷原理（透射、反射、串列）

發(fā)射探頭缺陷透射波部分波被反射ESESESESESES缺陷聲波被內(nèi)部缺陷全部反射入射波被全116熒光屏顯示發(fā)射脈沖底波

(RE)無(wú)缺陷缺陷顯示（無(wú)底波）缺陷顯示（無(wú)底波）

深度位置不同(SI)

不同大小的缺

陷反射缺陷探頭發(fā)射并接受

被檢工件缺陷缺陷顯示（有底

波）反射法

(UT

Einführung

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34)缺陷顯示（有底波）

深度位置不同熒光屏顯示發(fā)射脈沖底波(RE)無(wú)缺陷缺陷顯示（無(wú)底波）缺陷117位置0123456

始脈沖

底波不同缺陷的反射波

(UT

Einführung

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35)位置0123456 始脈沖118

缺陷位置串列探傷

(UT

Einführung

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36)SE 缺陷位置SE119超聲波探傷儀原理圖

(UT

Einführung

WD

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37)脈沖位移延遲電路濾波

閘門(mén)垂直放大脈沖發(fā)生器發(fā)射

整流放大

SIFERE

探頭雙晶插頭E第五章、探傷儀，數(shù)據(jù)顯示（A-掃描，B-掃描，C-掃描）

S

被檢工件水平放大超聲波探傷儀原理圖脈沖位移濾波垂直放大脈沖發(fā)生器發(fā)射放大FE120TIEFE

mmVERSCHIEB.

MESSL?NGE

VERST?RK.SCHWELLE

.0

mm

100

mm

80.0

dB

0%AMPLITUDE

%BSH

SIFE

L?NGE

mmRE數(shù)字化轉(zhuǎn)化A-掃描圖

數(shù)據(jù)存儲(chǔ)數(shù)字式探傷儀的構(gòu)成

(UT

Einführung

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38)S

被檢工件探頭

脈沖位移延遲電路濾波閘門(mén)放大脈沖發(fā)生器發(fā)射

整流雙晶插頭

ETIEFEVERSCHIEB.MESSL?NGE121全頻顯示整流顯示

正常顯示

相位旋轉(zhuǎn)

180°超聲波探傷儀的顯示方式

(UT

Einführung

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39)全頻顯示整流顯示 正常顯示122(UT

Einführung

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40)A-掃描圖缺陷閘門(mén)

人工缺陷

超聲波信號(hào)閘門(mén)高度(UTEinführungWDJuni02,Seit123灰度

x掃查B-超圖xSIFEREz,t

z,tz

B掃描圖

(橫截面剖視圖)

將反射信號(hào)強(qiáng)弱轉(zhuǎn)換為不同灰

度等級(jí)與探頭位置共同組成的

圖形

B-掃描圖

(UT

Einführung

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41)灰度 xB-超圖xSIFEREz,t z,t124xSIFEREC-超圖:將探頭沿x-y方向掃查。將反射信號(hào)強(qiáng)弱轉(zhuǎn)換為不同灰度等級(jí)與探頭位置共同組成的圖形

x

探頭

y

yz

被檢工件

C-掃描圖

(UT

Einführung

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42)灰度xSIFEREC-超圖:將探頭沿x-y方向掃查 y灰度125(UT

Einführung

WD

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43)接觸法第六章、耦合方法(UTEinführungWDJuni02,Seit126(UT

Einführung

WD

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Seite

44)液浸法(UTEinführungWDJuni02,Seit127(UT

Einführung

WD

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Seite

45)局部液浸法(UTEinführungWDJuni02,Seit128(UT

Einführung

WD

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Seite

46)水膜法(UTEinführungWDJuni02,Seit129(UT

Einführung

WD

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Seite

47)?

用于射流的噴嘴?

探頭架的驅(qū)動(dòng)?

噴嘴與工件表面間隙的控制射流法(UTEinführungWDJuni02,Seit130(UT

Einführung

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48)縱向缺陷

/

橫向缺陷

/

夾層多探頭射流法(UTEinführungWDJuni02,Seit131(UT

Einführung

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49)自由水柱射流法(UTEinführungWDJuni02,Seit132可發(fā)現(xiàn)不可發(fā)現(xiàn)不規(guī)則裂紋

(UT

Einführung

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50)第七章、探傷參數(shù)（入射方向，頻率，頻帶寬度，晶片尺寸）可發(fā)現(xiàn)不可發(fā)現(xiàn)不規(guī)則裂紋第七章、探傷參數(shù)（入射方向，頻率，頻133羅紋

錯(cuò)誤形狀反射波

羅紋反射

錯(cuò)誤

錯(cuò)誤

正確錯(cuò)誤

正確正確與錯(cuò)誤的入射方向

(UT

Einführung

WD

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51)正確正確羅紋 錯(cuò)誤 錯(cuò)誤 正確正確正確134適配塊

鋼管外表面缺陷鋼管探傷

(UT

Einführung

WD

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52)外表面缺陷內(nèi)部缺陷

縱向缺陷探傷內(nèi)部缺陷

橫向缺陷探傷適配塊外表面缺陷鋼管探傷外表面缺陷內(nèi)部缺陷內(nèi)部缺陷135KARL-DEUTSCH-ECHOGRAPHWest

Germany0246810KARL-DEUTSCH-ECHOGRAPHWest

Germany0246810KARL-DEUTSCH-ECHOGRAPHWest

Germany0246810反射波的動(dòng)態(tài)波形

(UT

Einführung

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53)KARL-DEUTSCH-ECHOGRAPHWestGer136(UT

Einführung

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54)超聲波聲場(chǎng)

(與頻率、晶片尺寸聲速相關(guān))(UTEinführungWDJuni02,Seit137檢測(cè)頻率的影響

(UT

Einführung

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55)SISISIREREREFE0,5

MHz1

MHz2

MHz檢測(cè)頻率的影響SISISIREREREFE0,5MHz1138(UT

Einführung

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56)脈沖形式窄頻帶

.......................................................................

寬頻帶長(zhǎng)脈沖

.......................................................................

短脈沖(UTEinführungWDJuni02,Seit139振動(dòng)形式,

頻譜與帶寬

(UT

Einführung

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57)時(shí)間頻率寬脈沖:+

窄頻帶+

低阻尼沖擊波:+

極寬頻帶+

高阻尼短脈沖:+

寬頻帶+

中阻尼振動(dòng)形式,頻譜與帶寬時(shí)間頻率寬脈沖:140t0a

a′s

=

100

mmt0t0s

=

25

mm

a

a′

s

=

50

mmK2K2K1時(shí)基線調(diào)整:

K1

及

K2

試塊

(UT

Einführung

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58)第八章、探傷儀的

a調(diào)整（時(shí)基線，靈敏度，評(píng)判）

a′t0as=100mmt0t0s=25mmK2K1141波高液體探頭a1a2?Va1a2距離

GAVG

方法原理

(UT

Einführung

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59)波高液體探頭a1a2?Va1a2距離 G142G=0,

,80,

,50,0102030405060A=aN1005030201053210,50,30,20,10V

(dB)

10

20

30405060V

(dB)gD

eff1,510

0

640,30,20,105∞

NORMIERTES

AVG-DIAGRAMM

GENERALIZED

DGS

DIAGRAMKarl

Deutsch

D-42115

Wuppertal正常AVG

曲線

(UT

Einführung

WD

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60)G=0,,80,,50,0104060A=a1143(UT

Einführung

WD

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61)Pos.

32145Pos.

6Test-bohrungenKARL-DEUTSCH-ECHOGRAPHGermany0246810Vergleichslinie

Prüfkopf-Position

1

2DAC(相對(duì)dB值)法345

6(UTEinführungWDJuni02,Seit144被檢工件KARL-DEUTSCH-ECHOGRAPHGermany0246810KARL-DEUTSCH-ECHOGRAPHGermany0246810KARL-DEUTSCH-ECHOGRAPH

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