1、 题目 超声波检测 姓名 吴冲 班级 测控 2 班 学号 20110310110221 摘要：超声波检测是依靠声学量的变化来检测缺陷的，超声波检测的优点，超声波在钢管混凝土的检测上的应用。关键词：声学量、超声波探伤仪。 超声波检测原理:超声波探伤是使超声波与被检测工件相互作用,根据超声波的反射、透射和散射的行为，对被检测的工件进行缺陷检测、几何特性测量、组织结构和力学性能变化的检测和表征，并进而对其应用性进行评价的一种无损检测技术。超声波的特点：1、超声波声束能集中在特定的方向上，在介质中沿直线传播，具有良好的指向性。2、超声波在介质中传播过程中，会发生衰减和散射。3、超声波在异种介质的界面上
2、将产生反射、折射和波型转换。利用这些特 性，可以获得从缺陷界面反射回来的反射波，从而达到探测缺陷的目的。4、超声波的能量比声波大得多。5、超声波在固体中的传输损失很小，探测深度大，由于超声波在异质界面上会发生反射、折射等现象，尤其是不能通过气体固体界面。如果金属中有气孔、裂纹、分层等缺陷（缺陷中有气体）或夹杂，超声波传播到金属与缺陷的界面处时，就会全部或部分反射。反射回来的超声波被探头接收，通过仪器内部的电路处理，在仪器的荧光屏上就会显示出不同高度和有一定间距的波形。可以根据波形的变化特征判断缺陷在工件中的深度、位置和形状。超声波探伤优点及缺点超声波探伤优点是检测厚度大、灵敏度高、速度快、成本
3、低、对人体无害，能对缺陷进行定位和定量。超声波探伤对缺陷的显示不直观，探伤技术难度大，容易受到主客观因素影响，以及探伤结果不便于保存，超声波检测对工作表面要求平滑，要求富有经验的检验人员才能辨别缺陷种类、适合于厚度较大的零件检验，使超声波探伤也具有其局限性。超声波探伤仪的种类繁多，但脉冲反射式超声波探伤仪应用最广。一般在均匀材料中，缺陷的存在将造成材料不连续，这种不连续往往有造成声阻抗的不一致，由反射定理我们知道，超声波在两种不同声阻抗的介质的界面上会发生反射。反射回来的能量的大小与交界面两边介质声阻抗的差异和交界面的取向、大小有关。脉冲反射式超声波探伤仪就是根据这个原理设计的。脉冲反射式超声
4、波探伤仪大部分都是 A 扫描式的，所谓 A 扫描显示方式即显示器的横坐标是超声波在被检测材料中的传播时间或者传播距离，纵坐标是超声波反射波的幅值。譬如，在一个工件中存在一个缺陷，由于缺陷的存在，造成了缺陷和材料之间形成了一个不同介质之间的交界面，交界面之间的声阻抗不同，当发射的超声波遇到这个界面之后就会发生反射，反射回来的能量又被探头接收到，在显示器屏幕中横坐标的一定的位置就会显示出来一个反射波的波形，横坐标的这个位置就是缺陷波在被检测材料中的深度。这个反射波的高度和形状因不同的缺陷而不同，反映了缺陷的性质。一 HS600 型数字式超声波探伤仪1.1 本机特点 手持式结构，美观、牢固、密封性能
5、好，具超强的抗干扰能力。 高亮高清晰场致显示器，具有 100%的显示线性度，并具有不受环境干扰的影响。 高质量的电路系统，性能稳定可靠。 超高速采样，使回波显示更保真、定位更准确。 高精度定量、定位、解决远距离定位误差。 实时全检波，正、负检波和射频波显示。1.2 仪器主要部件名称1 320256 像素的高分辨率显示器 2 电源指示灯、报警指示灯 3 触摸键盘 4 充电插座 5 护手带 6 打印机及通讯插座 7 Q9 插座 （发射） 8 Q9 插座 （接收） 9 提手二 超声波检测的应用超声检测常用的是无损探伤，经常用于锻件、焊缝及铸件等的检测。能发现工件内部较小的裂纹、夹渣、缩孔、未焊透等缺
6、陷。但是,，被探测物要求形状较简单，并有一定的表面光洁度。而在大企业，大的工厂里面，为了成批地快速检查管材、棒材、钢板等型材，一般配备有机械传送、自动报警、标记和分选装置的超声探伤系统。除探伤外，超声波还可用于测定材料的厚度,其原理与脉冲回波探伤法相同，可用来测定化工管道、船体钢板等易腐蚀物件的厚度。利用测定超声波在材料中的声速、衰减或共振频率可测定金属材料的晶粒度、弹性模量(见拉伸试验)、硬度、内应力、钢的淬硬层深度、球墨铸铁的球化程度等。混凝土的超声波检测1 斜测法当混凝土被测部位只能提供两个相对或相邻测试表面时,可采用斜测法检测。检测时,将一对 T、R 换能器分别耦合于被测构件的两个表面
7、,两个换能器的轴线不在同一直线上。T、R 换能器可以分别布置在两个相邻表面进行丁角斜测,也可以分别布置在两个相对表面,沿垂直或水平方向斜线检测。检测混凝土梁、柱的施工接槎、修补加固混凝土结合质量和检测混凝土梁、柱的裂缝深度多采用此方法。2 钻孔测法 对于大体积混凝土结构,由于其断面尺寸较大,如直接进行平面对测,接收到的脉冲信号很微弱,甚至无法识别首波的起始位置,不利于声学参数的读取和分析。为了缩短测试距离,提高检测灵敏度,可在结构适当的位置钻一个或多个平行于侧面的测孔;测孔的直径一般为 3845mm,测孔深度视检测需要而定。结构的侧面采用厚度振动式换能器,一般用黄油耦合,测孔中用径向振动式换能
8、器,用清水作藕合剂。钢管混凝土的超声波检测为了检测与评价武汉市江汉三桥钢管混凝土灌注质量,运用超声波检测原理对其钢管混凝土拱的有关截面进行无损检测。 （1）检测目的 检测钢管混凝土的均匀性,是否存在空管、空洞等缺陷。 （2）布点原则与范围 自每桁每端拱脚起往上量 15m 范围内只检测上弦管和上缀板,由各桁拱顶往两 侧量 30m 范围内,检查上弦管和上缀板,所有检测沿拱桁长每米内(法兰盘前后各一处)检测一个截面。弦管截面要求测两条线,若做不到测线相互垂直,可以适 当偏一点,但测线必须通过圆心,缀板截面则可在 80 cm 宽范围内布置测线两条。钢管混凝土截面测点如图 2 所示 图 2 参考文献1 陈宝春.钢管混凝土拱桥设计与施工.北京人民交通出版社.2000 2 刘贵民.无损检测技术.国防工业出版社.2009.103 周永厚、高峰混凝土无损检测技术M1 北京:中国建材工业出版社,19964 超声法检测混凝土缺陷技术规程(CECS21:2000)S1 北京:中国建筑工业出版社,20005 乔林,费广正 1OpenGL 程序设计M1 北京:清华大学出版社,2000
