2、波聲的方向性好,頻率越高,方向性越好,以很窄的波束向介質中輻射,易于確定缺陷的位置。

3、超聲波的傳播能量大,如頻率為1MHZ(1兆赫茲)的超聲波所傳播的能量,相當于振幅相同而頻率為1000HZ(赫茲)的聲波的100萬倍。

探傷儀其中多普勒效應法是利用超聲在遇到運動的物體時發生的多普勒頻移效應來得出該物體的運動方向和速度等特性;透射法則是通過分析超聲穿透過被測物體之后的變化而得出物體的內部特性的,其應用還處于研制階段;

探傷儀內部缺陷性質的估判及原因和防止措施

氣孔:

單個氣孔回波高度低,波形為單縫,較穩定。從各個方向探測,反射波大體相同,但稍一動探頭就消失,密集氣孔會出現一簇反射波,波高隨氣孔大小而不同,當探頭作定點轉動時,會出現此起彼落的現象。產生這類缺陷的原因主要是焊材未按規定溫度烘干,焊條藥皮變質脫落、焊芯銹蝕,焊絲清理不干凈,手工焊時電流過大,電弧過長;埋弧焊時電壓過高或網絡電壓波動太大;氣體保護焊時保護氣體純度低等。如果焊縫中存在著氣孔,既破壞了焊縫金屬的致密性,又使得焊縫有效截面積減少,降低了機械性能,特別是存鏈狀氣孔時,對彎曲和沖擊韌性會有比較明顯降低。防止這類缺陷產生的措施有:不使用藥皮開裂、剝落、變質及焊芯銹蝕的焊條,生銹的焊絲必須除銹后才能使用。所用焊接材料應按規定溫度烘干,坡口及其兩側清理干凈,并要選用合適的焊接電流、電弧電壓和焊接速度等。

夾渣:

點狀夾渣回波信號與點狀氣孔相似,條狀夾渣回波信號多呈鋸齒狀波幅不高,波形多呈樹枝狀,主峰邊上有小峰,探頭平移波幅有變動,從各個方向探測時反射波幅不相同。這類缺陷產生的原因有:焊接電流過小,速度過快,熔渣來不及浮起,被焊邊緣和各層焊縫清理不干凈,其本金屬和焊接材料化學成分不當,含硫、磷較多等。防止措施有:正確選用焊接電流,焊接件的坡口角度不要太小,焊前必須把坡口清理干凈,多層焊時必須層層清除焊渣;并合理選擇運條角度焊接速度等。

3、未焊透:

反射率高,波幅也較高,探頭平移時,波形較穩定,在焊縫兩側探傷時均能得到大致相同的反射波幅。這類缺陷不僅降低了焊接接頭的機械性能,而且在未焊透處的缺口和端部形成應力集中點,承載后往往會引起裂紋,是一種危險性缺陷。其產生原因一般是:坡口純邊間隙太小,焊接電流太小或運條速度過快,坡口角度小,運條角度不對以及電弧偏吹等。防止措施有:合理選用坡口型式、裝配間隙和采用正確的焊接工藝等。

未熔合:

探頭平移時,波形較穩定,兩側探測時,反射波幅不同,有時只能從一側探到。其產生的原因:坡口不干凈,焊速太快,電流過小或過大,焊條角度不對,電弧偏吹等。防止措施:正確選用坡口和電流,坡口清理干凈,正確操作防止焊偏等。

裂紋:

回波高度較大,波幅寬,會出現多峰,探頭平移時反射波連續出現波幅有變動,探頭轉時,波峰有上下錯動現象。裂紋是一種危險性最大的缺陷,它除降低焊接接頭的強度外,還因裂紋的末端呈尖銷的缺口,焊件承載后,引起應力集中,成為結構斷裂的起源。裂紋分為熱裂紋、冷裂紋和再熱裂紋三種。熱裂紋產生的原因是:焊接時熔池的冷卻速度很快,造成偏析;焊縫受熱不均勻產生拉應力。防止措施:限制母材和焊接材料中易偏析元素和有害雜質的含量,主要限制硫含量,提高錳含量;提高焊條或焊劑的堿度,以降低雜質含量,改善偏析程度;改進焊接結構形式,采用合理的焊接順序,提高焊縫收縮時的自由度。

反射法

探傷儀檢測這里主要介紹的是應用最多的通過反射法來獲取物體內部特性信息的方法。反射法是基于超聲在通過不同聲阻抗組織界面時會發生較強反射的原理工作的,正如我們所知道,聲波在從一種介質傳播到另外一種介質的時候在兩者之間的界面處會發生反射,而且介質之間的差別越大反射就會越大,所以我們可以對一個物體發射出穿透力強、能夠直線傳播的超聲波,探傷儀然后對反射回來的超聲波進行接收并根據這些反射回來的超聲波的先后、幅度等情況就可以判斷出這個組織中含有的各種介質的大小、分布情況以及各種介質之間的對比差別程度等信息(其中反射回來的超聲波的先后可以反映出反射界面離探測表面的距離,幅度則可以反映出介質的大小、對比差別程度等特性),探傷儀從而判斷出該被測物體是否有異常。 在這個過程中就涉及到很多方面的內容,包括超聲波的產生、接收、信號轉換和處理等。其中產生超聲波的方法是通過電路產生激勵電信號傳給具有壓電效應的晶體(比如石英、硫酸鋰等),使其振動從而產生超聲波;而接收反射回來的超聲波的時候,這個壓電晶體又會受到反射回來的聲波的壓力而產生電信號并傳送給信號處理電路進行一系列的處理,探傷儀最后形成圖像供人們觀察判斷。

這里根據圖像處理方法(也就是將得到的信號轉換成什么形式的圖像)的種類又可以分為A型顯示、M型顯示、B型顯示、C型顯示、F型顯示等。其中A型顯示是將接收到的超聲信號處理成波形圖像,根據波形的形狀可以看出被測物體里面是否有異常和缺陷在那里、有多大等,探傷儀主要用于工業檢測;M型顯示是將一條經過輝度處理的探測信息按時間順序展開形成一維的"空間多點運動時序圖",適于觀察內部處于運動狀態的物體,探傷儀如運動的臟器、動脈血管等;B型顯示是將并排很多條經過輝度處理的探測信息組合成的二維的、反映出被測物體內部斷層切面的"解剖圖像"(醫院里使用的B超就是用這種原理做出來的),探傷儀適于觀察內部處于靜態的物體;而C型顯示、F型顯示用得比較少。 探傷儀檢測不但可以做到非常準確,而且相對其他檢測方法來說更為方便、快捷,也不會對檢測對象和操作者產生危害,所以受到了人們越來越普遍的歡迎,有著非常廣闊的發展前景。

磁粉探傷優點

輕小,可以到現場探傷乃至高空進行探傷作業。包括對大型零部件進行局部磁化探傷。特別適用于平焊縫、角焊縫、壓力容器、管道及形狀復雜零部件的探傷。對不允許高電壓進入設備內探傷的場合更為適合。

磁粉探傷缺點

磁粉探傷儀只能對大型工件分段探傷,不能一次性檢測出全方位的裂紋,所以其探傷效率較低。

主要特點

該設備操作簡便,工作效率高,采用工業PLC控制,既可手動單步操作,亦可自動循環工作,周、縱向電流分別可調,具有斷電相位控制功能�？煞謩e進行周向、縱向、復合磁化。工件可以轉動,檢測時機器可按工藝要求設定的程序自動完成除上下料及觀察外(如夾緊、噴液、磁化、退磁、轉動等等)的自動化工作。

主要技術指標

1、周向磁化電流: AC 0-4000A 連續可調駛 帶斷電相位控制;

2、縱向磁化電流: DC 0-20000AT 連續可調 帶斷電相位控制;

3、退磁磁勢: AC 20000-0AT 連續可調 自動衰減;

4、退磁效果: ≤0.2mT;

5、夾緊方式: 氣動或電動夾緊;

6、電極間距: 0-1000mm由夾具確定;

7、夾緊行程: 0-50mm;

8、夾頭轉速: 10rpm;

1、超聲波探傷儀PD-F1儀器特點:

高分辨率TFT LCD,獨特的遮陽設計,符合人體工程學。

采用高端ARM處理器,系統響應速度快,實時性好。

采用性能先進的前置放大器,大大減小檢測盲區。

簡潔易用的人機交互,儀器操控性強。

高達4 GB海量存儲,能夠進行長時間的探傷波形動態記錄,存儲大量波形信息。

具有豐富的通信接口,強大的數據備份和數據轉儲能力。

防水等級IP64。

鍵盤背光功能。

探頭接口采用瑞士原裝進口的LEMO接頭,美觀大方,耐用性好。

增加Ethernet網口,可接入以太網。

增加了大量的操作提示信息,人機交互界面更加友好。

用戶可根據自己喜好來選擇不同的屏幕顏色。

內置AWS、API5UE等多種標準。

2、超聲波探傷儀主要性能指標:

探測范圍:(0~9999)mm

工作頻率:(0.25~20)MHz

各頻段等效輸入噪聲:<15%

發射脈沖:負脈沖s

能量可選擇,適用探頭范圍廣。

脈沖寬度在(0.1~0.5)μs 范圍內連續調節,以匹配不同頻率的探頭。

脈沖幅度:低(300伏)、中(500伏)、高(700伏)分級選擇,適用探頭范圍廣。

脈沖寬度:在(0.1~0.5)μs 范圍內連續調節,以匹配不同頻率的探頭。

超聲波探傷儀探頭阻尼:50Ω,150Ω、300Ω、400Ω可選,滿足靈敏度及分辨率的不同工作。

動態范圍:≥36dB

數字抑制:(0~80)%,不影響線性與增益。

垂直線性誤差:≤2.6%。

水平線性誤差:≤0.1%。

分 辨 力:>38dB。

靈敏度余量:60dB。

電噪聲電平:≤10%。

濾波頻帶: (0.25~20)MHz,根據探頭頻率全自動匹配,無需手動設置。

探傷通道:200組探傷工作通道。

探頭接口:LEMO接口, ERA.1S。

探頭類型: 直探頭、斜探頭、雙晶探頭、穿透探頭。

報 警: 蜂鳴器報警, 鍵盤背光燈報警。

電 源: 直流(DC)9V;鋰電池連續工作6~8 小時以上。

外型尺寸:220×156 × 58 (mm) 結構待定。

環境溫度:(-10~50)℃。

相對濕度:(20~95)%RH。

注:以上指標是在探頭頻率為2.5MHz、檢波方式為全波的情況下所測得的。

3、超聲波探傷儀PD-F1主要功能參數:

數據采集:

硬件實時采樣:10 位AD 轉換器,采樣速度125MHz,波形高度保真。

檢波方式:正半波、負半波、全波、射頻檢波。

閘門讀數:單閘門和雙閘門讀數方式可選;閘門內峰值讀數、邊緣檢測可選。

增益:0-110dB,最小增益調節量0.1dB,獨特的全自動增益調節及掃查增益功能。

超聲波探傷儀探傷功能

波峰記憶:實時檢索缺陷最高波,記錄缺陷最大值。

Φ值計算:直探頭鍛件探傷找準缺陷最高波后自動計算、顯示缺陷當量尺寸。

缺陷定位:實時顯示缺陷水平、深度(垂直)、聲程位置。

缺陷定量:缺陷當量dB 值實時顯示

缺陷定性:通過回波包絡波形,方便人工經驗判斷

探頭頻率檢測:通過抓取回波,準確檢測出探頭的中心頻率,500mm范圍內任意波幅回波,一鍵輕松完成檢測

曲面修正:修正斜探頭圓管檢測時的深度和水平距離

超聲波探傷儀修正模式:內弧/ 外弧

DAC/AVG:曲線自動生成,取樣點不受限制,并可進行補償與修正。曲線隨增益自動浮動、隨聲程自動擴展、隨延時自動移動。能顯示任意孔徑的AVG 曲線。

裂紋測高:利用端點衍射波自動測量、計算裂紋高度。

B型掃描:采用定時掃描方式形成B型圖像。

門內展寬:放大回波細節,便于回波分析。

動態記錄:檢測實時動態記錄、存儲、回放波形,每段記錄可達8分鐘。

波形凍結:凍結屏幕上顯示的波形,便于缺陷分析。

焊縫圖示:顯示焊縫坡口形式和聲束走向,直觀顯示缺陷位置。

內置標準:可自由設置各行業探傷工藝標準。

回波編碼:輸入工件厚度,儀器根據一次波、二次波及多次波的區域能生成不同的背景色彩。

工作方式:直探頭、斜探頭、雙晶探頭、穿透探傷。

閘門報警:門位、門寬、門高任意可調;B 閘門可選擇設置進波報警或失波報警;

數據存儲:200 組探傷參數通道,可預先調校好各類探頭和儀器的組合參數,自由設置各行業探傷標準;可存儲10000 幅探傷回波信號及參數,實現存儲、讀出及通過usb接口傳輸。

實時時鐘:實時探傷日期、時間的跟蹤記錄,并記錄存儲。

通訊接口:USB主機接口和從機接口,既能與PC機通信,又能方便地訪問U盤。藍牙無線通信模塊。

電池模塊:高容量鋰電池模塊,在線充電和脫機充電兩種充電方式,方便探傷。

醫用超聲波探傷儀

超聲波探傷儀工作原理與聲納有一定的相似性,即將超聲波發射到人體內,當它在體內遇到界面時會發生反射及折射,并且在人體組織中可能被吸收而衰減。因為人體各種組織的形態與結構是不相同的,因此其反射與折射以及吸收超聲波的程度也就不同,醫生們正是通過儀器所反映出的波型、曲線,或影象的特征來辨別它們。此外再結合解剖學知識、正常與病理的改變,便可診斷所檢查的器官是否有病。醫生們應用的超聲診斷方法有不同的形式,可分為A型、B型、M型及D型四大類:

A型:是以波形來顯示組織特征的方法,主要用于測量器官的徑線,以判定其大小�？捎脕龛b別病變組織的一些物理特性,如實質性、液體或是氣體是否存在等。

B型:用平面圖形的形式來顯示被探查組織的具體情況。檢查時,將人體界面的反射信號轉變為強弱不同的光點,這些光點可通過熒光屏顯現出來,這種方法直觀性好,重復性強,可供前后對比,所以廣泛用于婦產科、泌尿、消化及心血管等系統疾病的診斷。

M型:是用于觀察活動界面時間變化的一種方法。最適用于檢查心臟的活動情況,其曲線的動態改變稱為超聲心動圖,可以用來觀察心臟各層結構的位置、活動狀態、結構的狀況等,多用于輔助心臟及大血管疫病的診斷。

D型:是專門用來檢測血液流動和器官活動的一種超聲診斷方法,又稱為多普勒超聲診斷法�？纱_定血管是否通暢、管腔有否狹窄、閉塞以及病變部位。新一代的D型超聲波還能定量地測定管腔內血液的流量�？茖W家又發展了彩色編碼多普勒系統,可在超聲心動圖解剖標志的指示下,以不同顏色顯示血流的方向,色澤的深淺代表血流的流速。還有立體超聲顯象、超聲CT、超聲內窺鏡等超聲技術不斷涌現出來,并且還可以與其他檢查儀器結合使用,使疾病的診斷準確率大大提高。超聲波技術正在醫學界發揮著巨大的作用,隨著科學的進步,它將更加完善,將更好地造福于人類。

■全數字

■真彩顯示器:五種顏色可選、亮度可調

■高性能鋰電池,連續工作7小時

■與計算機通訊,可自動生成探傷報告

■實時顯示SL、EL、GL、RL定量值

自動化功能

·自動校準:自動測試"探頭零點"、"K值"、"前沿"及"材料聲速";

·自動顯示缺陷回波位置(深度d、水平p、距離s、波幅、當量dB、孔徑ф值);

·自由切換三種標尺(深度d、水平p、距離s),滿足不同的探傷標準要求和探傷工程師的標尺使用習慣;

·自動增益:自動將波形調至屏高的80%,大大提高了探傷效率;

·自動錄制探傷過程并可以進行動態回放;

·自動φ值計算:直探頭鍛件探傷,找準缺陷最高波自動換算孔徑ф值;

·自動DAC、AVG曲線自動生成并可以分段制作,取樣點不受限制,并可進行修正與補償,滿足任意探傷標準;

·阻尼自動。

放大接收

·硬件實時采樣:150MHz,波形高度保真

·閘門信號:單閘門、雙閘門,峰值或邊緣讀數

·增益調節:手動調節110dB(0.2dB、0.5dB、1dB、2dB、6dB、12dB步進)或自動調節至屏高的80%

探傷功能

曲線包絡和波峰記憶:實時檢索并記錄缺陷最高波

φ值計算:直探頭鍛件探傷找準缺陷最高波自動換算

動態錄制:實時動態錄制波形,并可存儲、回放

缺陷定位:實時顯示水平值L、深度值H、聲程值S

缺陷定量:實時顯示SL、EL、GL、RL定量值

實時顯示孔狀缺陷Φ值

缺陷定性:通過波形,人工經驗判斷

曲面修正:曲面工件探傷,修正曲率換算

B型掃描:實時掃查,描述缺陷橫切面

聲光報警

·閘門報警:進波報警、失波報警

·DAC報警:自由設置SL、EL、GL、RL報警

工作頻率:0.4MHz~20MHz

垂直線性誤差：≤3%

水平線性誤差：≤0.1%

靈敏度余量：>62dB(深200mmΦ2平底孔)

分辨力：>40dB(5N14)

動態范圍：≥32dB

噪聲電平:：<8%

硬采樣頻率：150MHz

重復發射頻率：100~1000HZ

聲速范圍：100~20000(m/s)

工作方式：單晶探傷、雙晶探傷、穿透探傷

數字抑制：(0~80)%，不影響線性與增益

工作時間：連續工作7小時以上(鋰電池)

環境溫度：(-20~70)℃(參考值)

相對濕度：(20~95)% RH

外型尺寸：240×180×50(mm)

1、射線探傷方法

射線探傷是利用射線的穿透性和直線性來探傷的方法。這些射線雖然不會像可見光那樣憑肉眼就能直接察知,但它可使照相底片感光,也可用特殊的接收器來接收。常用于探傷的射線有x光和同位素發出的γ射線,分別稱為x光探傷和γ射線探傷。當這些射線穿過(照射)物質時,該物質的密度越大,射線強度減弱得越多,即射線能穿透過該物質的強度就越小。此時,若用照相底片接收,則底片的感光量就小;若用儀器來接收,獲得的信號就弱。因此,用射線來照射待探傷的零部件時,若其內部有氣孔、夾渣等缺陷,射線穿過有缺陷的路徑比沒有缺陷的路徑所透過的物質密度要小得多,其強度就減弱得少些,即透過的強度就大些,若用底片接收,則感光量就大些,就可以從底片上反映出缺陷垂直于射線方向的平面投影;若用其它接收器也同樣可以用儀表來反映缺陷垂直于射線方向的平面投影和射線的透過量。由此可見,一般情況下,射線探傷是不易發現裂紋的,或者說,射線探傷對裂紋是不敏感的。因此,射線探傷對氣孔、夾渣、未焊透等體積型缺陷最敏感。即射線探傷適宜用于體積型缺陷探傷,而不適宜面積型缺陷探傷。

2、超聲波探傷方法

人們的耳朵能直接接收到的聲波的頻率范圍通常是20Hz到20kHz,即音(聲)頻。頻率低于20 Hz的稱為次聲波,高于20 kHz的稱為超聲波。工業上常用數兆赫茲超聲波來探傷。超聲波頻率高,則傳播的直線性強,又易于在固體中傳播,并且遇到兩種不同介質形成的界面時易于反射,這樣就可以用它來探傷。通常用超聲波探頭與待探工件表面良好的接觸,探頭則可有效地向工件發射超聲波,并能接收(缺陷)界面反射來的超聲波,同時轉換成電信號,再傳輸給儀器進行處理。根據超聲波在介質中傳播的速度(常稱聲速)和傳播的時間,就可知道缺陷的位置。當缺陷越大,反射面則越大,其反射的能量也就越大,故可根據反射能量的大小來查知各缺陷(當量)的大小。常用的探傷波形有縱波、橫波、表面波等,前二者適用于探測內部缺陷,后者適宜于探測表面缺陷,但對表面的條件要求高。

3、磁粉探傷方法

磁粉探傷是建立在漏磁原理基礎上的一種磁力探傷方法。當磁力線穿過鐵磁材料及其制品時,在其(磁性)不連續處將產生漏磁場,形成磁極。此時撒上干磁粉或澆上磁懸液,磁極就會吸附磁粉,產生用肉眼能直接觀察的明顯磁痕。因此,可借助于該磁痕來顯示鐵磁材料及其制品的缺陷情況。磁粉探傷法可探測露出表面,用肉眼或借助于放大鏡也不能直接觀察到的微小缺陷,也可探測未露出表面,而是埋藏在表面下幾毫米的近表面缺陷。用這種方法雖然也能探查氣孔、夾雜、未焊透等體積型缺陷,但對面積型缺陷更靈敏,更適于檢查因淬火、軋制、鍛造、鑄造、焊接、電鍍、磨削、疲勞等引起的裂紋。

磁力探傷中對缺陷的顯示方法有多種,有用磁粉顯示的,也有不用磁粉顯示的。用磁粉顯示的稱為磁粉探傷,因它顯示直觀、操作簡單、人們樂于使用,故它是最常用的方法之一。不用磁粉顯示的,習慣上稱為漏磁探傷,它常借助于感應線圈、磁敏管、霍爾元件等來反映缺陷,它比磁粉探傷更衛生,但不如前者直觀。由于磁力探傷主要用磁粉來顯示缺陷,因此,人們有時把磁粉探傷直接稱為磁力探傷,其設備稱為磁力探傷設備。

4、渦流探傷方法

渦流探傷是由交流電流產生的交變磁場作用于待探傷的導電材料,感應出電渦流。如果材料中有缺陷,它將干擾所產生的電渦流,即形成干擾信號。用渦流探傷儀檢測出其干擾信號,就可知道缺陷的狀況。影響渦流的因素很多,即是說渦流中載有豐富的信號,這些信號與材料的很多因素有關,如何將其中有用的信號從諸多的信號中一一分離出來,是渦流研究工作者的難題,多年來已經取得了一些進展,在一定條件下可解決一些問題,但還遠不能滿足現場的要求,有待于大力發展。

渦流探傷的顯著特點是對導電材料就能起作用,而不一定是鐵磁材料,但對鐵磁材料的效果較差。其次,待探工件表面的光潔度、平整度、邊介等對渦流探傷都有較大影響,因此常將渦流探傷用于形狀較規則、表面較光潔的銅管等非鐵磁性工件探傷。

5、滲透探傷方法

滲透探傷是利用毛細現象來進行探傷的方法。對于表面光滑而清潔的零部件,用一種帶色(常為紅色)或帶有熒光的、滲透性很強的液體,涂覆于待探零部件的表面。若表面有肉眼不能直接察知的微裂紋,由于該液體的滲透性很強,它將沿著裂紋滲透到其根部。然后將表面的滲透液洗去,再涂上對比度較大的顯示液(常為白色)。放置片刻后,由于裂紋很窄,毛細現象作用顯著,原滲透到裂紋內的滲透液將上升到表面并擴散,在白色的襯底上顯出較粗的紅線,從而顯示出裂紋露于表面的形狀,因此,常稱為著色探傷。若滲透液采用的是帶熒光的液體,由毛細現象上升到表面的液體,則會在紫外燈照射下發出熒光,從而更能顯示出裂紋露于表面的形狀,故常常又將此時的滲透探傷直接稱為熒光探傷。此探傷方法也可用于金屬和非金屬表面探傷。其使用的探傷液劑有較大氣味,常有一定毒性。

除以上五大常規方法外,近年來又有了紅外、聲發射等一些新的探傷方法。