脉冲反射法探伤
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脉冲反射法探伤 [已经被阅读7019次,管理员 添于2012-7-18]

脉冲反射法探伤

 一、脉冲反射法
    脉冲反射法是当脉冲超声波入射至被测工件后,声波在工件内的反射状况,就会显示在荧光屏上,根据反射波的时间及形状,来判断工件内部缺陷及材料性质的方法。其探伤原理,是当超声波在工件内传播到有声阻抗差异的界面上(如缺陷与工件的界面)时,产生反射。其方法,根据入射声波的波型不同,可分为纵波、横波、表面波及兰姆波探伤法等四种。
    (一)纵波探伤法
    纵波探伤法,是当超声波波束垂直或倾斜入射(倾斜角不大于临界角)被测工件,进行探伤的方法。   

1.一次脉冲反射法
    一次脉冲反射法是以一次底波为依据进行探伤的方法。其原理是脉冲波发生器产生的高频电脉冲(发射波),加在探头和放大器上,激励压电晶片振动,使之产生超声波。超声波以一定的速度向工件内部传播,一部分声波遇到缺陷(F)时反射回来;另一部分声波继续传至工件底面(B)后,也反射回来,由缺陷及底面反射回来的声波被探头接收时,又变为电脉冲波。发射波(T)、缺陷波(F)及底波(B)经放大器后,在荧光屏上显示,如下图所示。荧光屏上的水平亮线为扫描线(时间基线),其长度与时间成正比。

脉冲发射法探伤原理图

由发射波、缺陷波及底波在扫描线上的位置,即可求出缺陷的位置。由缺陷波的幅度,可判断缺陷的大小(缺陷面积大时,幅度高);由缺陷波的形状(有时需移动探头,观察缺陷波的变化),结合冶金工艺特点,可分析缺陷的性质。当缺陷面积大于声束截面时,声波全部由缺陷处反射回来,荧光屏上只有发射波(T)及缺陷波(F)而无底波(B),如图2-13所示。当工件中无缺陷时,荧光屏上只有发射波(T)及底波(B},如图2-14所示。

探伤波形

    2.多次脉冲反射法
    多次脉冲反射法是以多次底波为依据,进行探伤的方法。声波由底部反射回至探头时,一部分声波被探头接收,另一部分声波又折回底部,这样往复反射,直至声能全部衰减完为止,若工件中无缺陷时,则荧光屏上出现呈指数曲线递减的多次反射底波,如图2-15

多次脉冲探伤示意图

所示。当工件内有吸收性缺陷(如疏松等)时,声波在缺陷处的衰减很大,底波反射的次数减少,甚至消失,以此判断有无缺陷及严重程度。当工件为板材时,为了观察方便,一般常用多次脉冲反射法探测,无缺陷时,底波反射次数多,有缺陷时,底波反射次数少,且在底波之间夹有缺陷波。当缺陷面积甚大时(非吸收性缺陷),只有缺陷的多次反射波,而无底波。
    用纵波探测时,有时也可用组合双探头,一个探头(T)发射声波,一另一个探头(R)接收声波。
    单探头法因为发射波直接加到放大器上,使放大器“阻塞”,不易发现近距离的缺陷。用双探头单收、单发法探测时,可改善“阻塞”现象,减少盲区。有时,可将两个晶片装在一个探头内,作发射及接收声波之用。

 
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