1、第2章 超声波检测,本章提要： 超声检测（UT）是利用其在物质中传播、界面反射、折射(产生波型转换)和衰减等物理性质来发现缺陷的一种无损检测方法，应用较为广泛。 按其工作原理不同分为：共振法、穿透法、脉冲反射法超声检测； 按显示缺陷方式不同分为： A型、B型、C型、3D型超声检测； 按选用超声波波型不同分为：纵波法、横波法、表面波法超声检测；,按声耦和方式不同分为：直接接触法、液浸法超声检测； 本章将重点介绍：脉冲反射法原理、直接接触法、A型显示方式、纵波法、横波法超声检测技术。,2.1 超声波检测技术基础,2.1.1 超声波的物理本质它是频率大于2万赫兹的机械振动在弹性介质中的转播行为。即超
2、声频率的机械波。一般地说，超声波频率越高，其能量越大，探伤灵敏度也越高。超声检测常用频率在 0.510 MHZ。,2.1.2 超声波的产生（发射）与接收(1) 超声波的产生机理利用了压电材 料的压电效应。试验发现，某些晶体材料（如石英晶体）做成的晶体薄片，当其受到拉伸或压缩时，表面就会产生电荷；此现象称为正压电效应；反之，当对此晶片施加交变电场时，晶体内部的质点就会产生机械振动，此现象称为逆压电效应。具有压电效应的晶体材料就称为压电材料。,压电效应,压电效应图解,(2) 超声波的发射与接收发射在压电晶片制成的探头中，对压电晶片施以超声频率的交变电压，由于逆压电效应，晶片中就会产生超声频率的机械
3、振动产生超声波；若此机械振动与被检测的工件较好地耦合，超声波就会传入工件这就是超声波的发射。,接收若发射出去的超声波遇到界面被反射回来，又会对探头的压电晶片产生机械振动，由于正压电效应，在晶片的上下电极之间就会产生交变的电信号。将此电信号采集、检波、放大并显示出来，就完成了对超声波信号的接收。 可见，探头是一种声电换能元件，是一种特殊的传感器，在探伤过程中发挥重要的作用。,2.1 超声波检测技术基础,2.1.3 超声波波型的分类 按质点的振动方向与声波的传播方向之间的关系分为： （1）纵波 L 介质质点的振动方向与波的传播方向一致；,（2）横波 S 介质质点的振动方向与波的传播方向垂直；,2.
4、1 超声波检测技术基础,（3）表面波 R介质质点沿介质表面做椭圆运动；又称瑞利波；,2.1 超声波检测技术基础,（4）板波 板厚与波长相当的薄板中传播的超声波，板的两表面介质质点沿介质表面做椭圆运动，板中间也有超声波传播。又称兰姆波；a)对称型 b)非对称型,2.1 超声波检测技术基础,注意！ 液体和气体介质（不能传递切向力）中，所以只能传播纵波！ 同一介质中，声速的关系有：CL CS CR 同一介质中，声速、波长、频率之间的关系为：C = f = 常数。,按超声波振动持续时间分为：(1)连续波在有效作用时间内声波不间断地发射；(2)脉冲波在有效作用时间内声波以脉冲方式间歇地发射。注意: 超声
5、波检测过程常采用脉冲波。,2.1.4 超声波的基本性质(1)具有良好的指向性： 直线传播，符合几何光学定律；象光波一样，方向性好；束射性，象手电筒的光束一样，能集中在超声场内定向辐射。声束的扩散角满足如下关系：= arcsin 1.22(/D) (2-1)可见： 波长越短，扩散角越小，声能越集中。,2.1 超声波检测技术基础,(2)具有较强的穿透性，但有衰减；穿透性来自于它的高能量，因为声强正比于频率的平方；所以，超声波的能量比普通声波大100万倍！可穿透金属达数米！衰减性源于三个方面：扩散、散射、吸收；,(1)扩散衰减 声波在介质中传播时，因其波前在逐渐扩展， 从而导致声波能量逐渐减弱的现象
6、叫做超声波的 扩散衰减。 它主要取决于波阵面的几何形状， 而与传播介质无关。,2.1 超声波检测技术基础,(2)散射衰减 散射是物质不均匀性产生的。 不均匀材料含有声阻抗急剧变化的界面， 在这两种物质的界面上， 会产生声波的反射、折射和波型转换现象， 必然导致声能的降低。,2.1 超声波检测技术基础,(3)吸收衰减： 超声波在介质中传播时， 由于介质质点间的内摩擦和热传导， 引起的声波能量减弱的现象， 叫做超声波的吸收衰减。,2.1 超声波检测技术基础,（3）只能在弹性介质中传播，不能在真空（空 气近似看成真空）中传播；强调：横波不能在气体、液体中传播！表面波看作是纵波与横波的合成， 所以，也
7、不能在气体、液体中传播！,2.1 超声波检测技术基础,（4）遇到界面将产生：反射、折射和波型转换现象；（5）对人体无害优于射线的性质。,主声轴,N,近场区长度,N=D2 /4,超声场及 近场区,压电晶片,2.1 超声波检测技术基础,3.24?,2.2 超声波在介质中的传播,2.2.1 超声波在金属中的衰减定律超声波在金属中主要的衰减原因是散射和扩散；在液体中主要是吸收。研究表明，超声波在金属中的衰减规律可用下面的关系式表达：PX = P0 e-x (2-2)衰减系数；dB/mx 声束传播的距离，即声程 m。,(2-2)式表明，超声波的声压在其传播的路径上，呈负指数规律衰减。 这里强调指出：衰减
8、系数为频率f4和晶粒尺寸d3的函数。所以，对粗晶检测时，应适当降低超声波频率，弥补能量的不足。 研究表明，声压p与超声波探伤仪示波屏上的波高h成正比关系：p1/p2 = h1/h2 (2-3) 实际探测时，超声波探伤仪示波屏上的波高h能够反映声波的衰减状况。,超声波探伤仪示波屏上 波高h的衰减状况,这里，B1 B6代表超声波在工件底面的6次反射波。波高h依次递减。,T,B1,B2,B6,描述： 超声场的物理量 充满超声波的空间，或在介质中超声振动波所及的“质点占据的范围”叫超声场。 对超声场我们常用： 1.声压、 2.声强、 3.声阻抗、 4.质点振动位移和质点振动速度等物理量,来描述超声波声
9、场。,2.3 超声波在介质中的传播,(一)声压 超声场中某一点在某一瞬间所具有的压强 ,与没有超声场存在时，同一点的静态压强之差为该点的声压，用 表示。单位为 帕,记作1Pa=1N/m2 。若用 平面余弦波表达式：(2-1),2.3 超声波在介质中的传播,2.3 超声波在介质中的传播,式中：-介质的密度， C-介质中的波速， A-介质质点的振幅，-介质中质点振动的圆频率()， A -质点振动的速度振幅()， T -时间， x-至波源的距离。且有关系式： 式中： -声压的极大值。,可见：声压的绝对值，与波速、质点振动的速度振幅(或角频率)成正比。 因为超声波的频率高，所以超声波比声波的声压大。,
10、2.3 超声波在介质中的传播,2.3.1.2 声强 在超声波传播的方向上，单位时间内 介质中单位截面上 的声能叫声强。用I表示；单位是 对纵波在均匀的各向同性的固体介质中的传播为例，可以证明平面波传播的声强计算式；(1-2) 注意：上式中有三个部分的概念。,2.3 超声波在介质中的传播,超声波的声强：、正比于质点振动位移振幅的平方；、正比于质点振动角频率的平方；、正比于质点振动速度振幅的平方。注意：由于超声波的频率高，其强度(能量)是远远大于 可闻声波 的强度。 例如：1MHz声波的能量等于100kHz声波能量的100倍，等于lkHz声波能量的100万倍。,2.3 超声波在介质中的传播,2.2
11、 超声波在介质中的传播,2.2.2 超声波在异质界面处产生的各种现象(1)垂直入射异质界面时的透射、反射及绕射透射与反射 反射系数K = W反/ W入100%,w入,常见材料之间的界面反射系数,反射现象的辩证分析 反射现象：对发射超声波不利 ；对脉冲反射法接收有利。影响反射系数K的因素 反射系数K值的大小，决定于相邻介质的声阻抗之差： Z =| Z 2Z 1| Z 越大，K 值越大。而与何者为第一介质无关。,(一)、在单一界面上 当超声波垂直入射到足够大的光滑平界面时： .在第一介质中产生一个与入射波方向相反的反射波。 .在第二介质中产生一个与入射波方向相同的透射波。 .反射波与透射波的声压(
12、声强)是按一定比例分配。 .分比例由声压反射率(或声强反射率)， 和声压透射率(或声强透射率)来表示。,1、在单一界面上反射波声压与入射波声压之比，称为界面的 声压反射率：用表示。式中：Z1- 介质1的声阻抗，Z2-介质2的声阻抗。,2、在单一界面上透射波声压与入射波声压之比，称为界面的 声压透射率： 用t表示：3、在界面上反射波声强与入射波声强之比，称为 声强反射率： 用R表示：,4、在界面上透射声强与入射声强之比，称为 声强透射率： 用T表示：说明： 在声波垂直入射到平界面上时，声压和声强的分配比例，仅与界面两侧介质的声阻抗有关.,注意： 在垂直入射时， 介质两侧的声波必须满足两个边界条件
13、：(1)、一侧总声压等于另一侧总声压。否则界面两侧受力不等，将会发生界面运动。(2)、两侧质点速度振幅相等，以保持波的连续性。,上述的是超声波纵波： 垂直入射到单一平界面上的，声压、声强与其反射率、透射率的计算公式，同样适用于横波入射的情况。,(二)、薄层界面在进行超声检测时，经常遇到很薄的耦合层和缺陷薄层，可以归纳为超声波在薄层界面的反射和透射问题。 超声波是由声阻抗为Z1的第一介质，入射到Z1和Z2的交界面。 然后通过声阻抗为Z2的第二介质薄层射到Z2和Z3界面，最后进入声阻抗为Z3的第三介质等。 在有三层介质时，很多情况是：第一介质和第三介质为同一种介质。,a)钢-水入射 b)水-钢入射
14、,注意： 1、超声波通过一定厚度的异质薄层时，反射和透射情况与单一的平界面不同， 2、当异质薄层很薄，进入薄层内的超声波会在薄层两侧界面，引起多次反射和透射，形成一系列的反射和透射波。 3、当超声波脉冲宽度相对于薄层较窄时，薄层两侧的各次反射波、透射波就会互相干涉。 4、由于上述原因，声压反射率和透射率的计算比较复杂。,一般说来： 超声波通过异质薄层时： 声压反射率和透射率，不仅与介质声阻抗和薄层声阻抗有关，而且与薄层厚度同其波长之比( )有关。,(1)、当一、三介质为同一介质时，对均匀介质中的异质薄层有如下规律性：（反射） 2-21（透射） 2-22,式中：d2-异质薄层的厚度， -异质薄层
15、的波长，-两种介质的声阻抗之比， 由公式(2-21)(2-22)可知： 当 时(n为正整数)， 。 当 时(n为正整数)，r最高， 。 当 时，即 时，则薄层厚度愈小，透射率愈大，反射率愈小。,(2)、 ，即非均匀介质中的薄层有如下规律性： 例如：晶片保护薄膜工件，或晶片耦合剂工件等情况。 此时 声压往复透射率 为：（2-23）,由上式可知： 当 时(n为正整数)，则有：即： 超声波垂直入射到两侧介质声阻抗不同的薄层， 若薄层厚度等于半波长的整数倍时，通过薄层的声压往复透射率与薄层的性质无关。,当 (n为正整数)，且 时， 则有： 上式表明： 超声波垂直入射到两侧介质声阻抗不同的薄层： 1、当
16、 的奇数倍， Z2为 时，或 时，,其声压往复透射率等于1，此即为全透射的情况。2、当 时，薄层愈薄，声压往复透射率愈大。,关于声阻抗,声阻抗Z表示声场中介质对质点振动的阻碍作用。指超声波在介质中传播时，任一点的声压p与该点速度振幅V之比。定义式: 声阻抗 Z = p/V (2-4)数值表征 : Z = CL (2-5)气体、液体、金属之间声阻抗之比约为：1：3000：8000。, 绕射现象 当界面尺寸df/2 时，声波能绕过缺陷界面而继续向前传播的现象，叫作绕射。 因此，要想提高探伤灵敏度，必须提高频率f,以便发现更小的缺陷。,超声波的 绕射现象,(2)倾斜入射异质界面的反射、折射和波型转换
17、参考图,o,L入射纵波； 纵波入射角； L1反射纵波； L纵波L1反射角； S1反射横波； 横波S1反射角； L2 折射纵波； L纵波L2折射角； S2 折射横波； 横波S2折射角。,1超声波在无限大介质中传播时，将一直向前传播，不改变方向。 2遇到异质界面(声阻抗差异较大的异质界面)时，会产生反射和透射现象。 3一部分超声波在界面上被反射回第一介质，另一部分透过介质交界面进入第二介质。,2.2 超声波在介质中的传播,(一)、在单一界面上 当超声波垂直入射到足够大的光滑平界面时： 在第一介质中产生一个与入射波方向相反的反射波。 在第二介质中产生一个与入射波方向相同的透射波。 反射波与透射波的声
18、压(声强)是按一定比例分配。 分比例由声压反射率(或声强反射率)， 和声压透射率(或声强透射率)来表示。,2.2 超声波在介质中的传播,(二)薄层界面 在进行超声检测时，经常遇到很薄的耦合层和缺陷薄层，可以归纳为超声波在薄层界面的反射和透射问题。,2.2 超声波在介质中的传播,斯涅耳定律：,（26),(2)临界角的讨论及其应用意义因 CL = CL1 ;=L ;由（2-6）式可推知:（2-7） （2-8）临界角的讨论 ：当取有机玻璃为第一介质，钢为第二介质时，即有：CL1CL2 , CL1 CS2 CL2 ,必有 SL ；且 ，S ，L ；,故当L = 90时，第二介质中只有横波。此时对应的纵
19、波入射角；叫作第一临界角，记为1m。 这时，1m = 27.6。当 ，使s = 90时，第二介质中只有表面波。此时对应的纵波入射角；叫作第二临界角，记为2m = 57.6 。 临界角的应用：斜探头设计时，应保证声波的入射角介于第一临界角、第二临界角之间。,第三临界角：（入射角，折射角） 当超声波横波倾斜入射到界面时，在第一介质中产生反射纵波和反射横波。 由于在同一介质中， 恒大于 ，所以 恒大于 。 随着 增加，当 时，介质中只存在反射横波。 当 ，则有；注意：只有第一介质为固体时，才会有第三临界角。,2.4.2.3倾斜入射到平界面上时声压反射率与透射率 注意：斯涅尔反射、折射定律只讨论了：超
20、声波倾斜入射到界面上时，各种类型反射波和折射波的传播方向，没有涉及它们的声压反射率和透射率。 实际上：在斜入射情况下，各种类型的反射波和折射波的声压反射率和透射率，是与： 与界面两侧介质的声阻抗有关， 与入射波的类型以及入射角的大小有关。,其理论计算公式复杂，借助于由公式或实验： 得到的几种，常见界面的声压反射率和透射率图来确定检测方案。,2.4.2.4声压往复透射率 超声波倾斜入射时，声压往复透射率等于两次相反方向，通过同一界面的声压透射率的乘积。 表达式： 2-25-入射波声压，-透射波声压，-回波声压,2.3 超声波检测原理,本节重点讲解:A型脉冲反射法超声波检测原理。在实际应用中以该法
21、为主。2.3.1 A型脉冲反射法超声波检测原理(1)原理：A型脉冲反射法超声波检测就是利用超声波在传播过程中，遇到声阻抗较大的异质界面时，将产生反射的原理来实现对内部缺陷检测的。,(2)实现方法：该法采用单一探头既作发射器件，又作接收元件，以脉冲方式间歇地向工件发射超声波；接受到的回波信号经功能电路放大、检波后，在探伤仪的示波屏上，以脉冲信号显示出来。(3)信号的解读：根据探伤仪示波屏上，始波T、伤波F、底波B的有无、大小及其在时基轴上的位置可判断工件内部缺陷的有无、大小和位置。见下图：,示例,直探头缺陷显示,a.无缺陷 b.小缺陷 c. 大缺陷,T,B,T,T,B,F,F,示波屏特征小结,（
22、a）无缺陷 示波屏上只有始波T和底波B，而且底波较高； （b）有小缺陷示波屏上不仅有始波T 和底波B；而其间还有伤波F; 相对（a）无缺陷的情况，底波变矮；（c）有大缺陷示波屏上只有始波T和伤波F, 没有底波B。相对（b）而言，伤波变高。,2.4 脉冲反射法超声波检测技术要点,内容提要： 从根本上说，超声波检测技术的基本任务就是： 通过调节探伤系统的灵敏度和调整操作手法，有效的发现缺陷； 发现缺陷后，能够准确的给缺陷定性、定量、定位； 根据工艺要求, 提出返修建议及相关的探伤工艺； 按规定格式，出据检测报告。 重点介绍两种探伤方法。,2.4.1 垂直入射法（直探头，纵波法探伤技术）定义：采用直
23、探头将声束垂直入射工件的探伤方法；该法利用的声波类型为纵波，故有纵波法之称。简记：垂直入射法 = 直探头法 = 纵波法缺陷显示方式：以回波在时基线上的位置、脉冲大小反映缺陷的情况。应用特点：能够发现与探测面平行或接近平行的面积型缺陷和体积型缺陷。对体积型缺陷的检出率较高。,缺陷的定位：缺陷就在探头的正下方！从三维定位的角度，需给出三个坐标：x, y, z；其中，在探测面上的水平坐标x,y可直接用钢板尺量取；而缺陷的埋藏深度坐标z（习惯上用h表示）可根据伤波可根据伤波F在时基线上的位置，按比例关系确定:h = (tf / tb) = n tf,式中:tf 伤波脉冲前沿在示波屏时基线上的刻度值；t
24、b底波在示波屏时基线上的刻度值；被检测试件的厚度值；n 比例系数; n= / tb 。,缺陷的定量a.当缺陷尺寸大于声束直径时，采用移动测长法；即半波高法 。图示如下：,b.缺陷尺寸小于声束直径时，采用当量法；当量法的基本思想：在一定的探伤灵敏度条件下，将已知形状、尺寸的人工反射体的回波与实际检测到的缺陷回波相对比，若二者的声程、回波高度相等，则这个已知人工反射体的相关尺寸可视为该实际缺陷的“缺陷当量”。可见当量法应该选择恰当的对比试块。设计适当的距离尺寸和人工反射体的尺寸；得到“探测距离与波幅曲线” ；,当量法的距离波幅曲线示意图,对比试块,250,50,孔径可改变为： 2， 3， 4， 6
25、；,探头,平底孔距探测面的距离为： 5，10，15，20，25，30，35，40，45,当量法的距离波幅曲线示意图,图例,波幅,距离mm,评定线,定量线,报废线,dB,缺陷的定性 对于A型显示的超声波检测来说，给缺陷定性是较复杂和困难的。需要了解检测对象的材质、工艺、缺陷位置、空间位向、信号大小、特征等多方面的信息。缺陷性质不同，其波形特征各异；在探头移动时，也会表现出不同的特点。要做动态分析！,举 例,点状缺陷的波幅较低，当探头作环绕扫查时，信号反映迟钝； 夹渣群则呈连串的波峰，而且波形杂乱； 裂纹和未焊透等平面缺陷的回波高而陡峭，对探头转角扫查反映敏感； 特别是回波信号往往随探头的扫查方式
26、改变而发生不同的变化。其变化规律需操作者积累丰富的经验。 各种现代超声检测技术的出现，大大提高了缺陷定性的准确性。,基本扫查方式,图示,2.4.2 斜角探伤法（斜探头，横波法）(1)定义：采用斜探头将声束倾斜入射工件探伤面进行检测的方法，简称斜射法。在具体检测中，采用横波探伤，因此，又称横波法。(2)斜探头的主要参数:横波折射角 ；简称折射角；探头K值: K = tg.(反射系数K)超声波频率:f.,(3)示波屏上的缺陷显示情况：,T,T,T,F,B,a. 无缺陷 b.有缺陷 c.端角波,(4)几何关系术语 入射点o ； 前沿长度b声波入射点至探头前端距离； 折射角； 探头K值，K=tg; 跨
27、距 P1=2tg =2K; 半跨距 P0.5= K; 直射法声波未经发射直接对准缺陷； 一次反射法声波只经过一次反射就对准了缺陷。,几何关系术语的图解,图例: 直射法一次波法；一次反射法二次波法,直射法图解,K= tg=L / h 缺陷水平距离L=Ssin; 缺陷深度h=Scos ；,一次反射法图解,L=Ssin=SK/1K2 h=2Scos= 2 L /K；,工件,缺陷,L,h,h,思考题：,一次反射法探伤时，怎样用声程S和折射角表示缺陷水平距离L与缺陷深度h？解： 已知，S, 或 K 时，若先求出 h=2 Scos= 2 L /K；则 L= (2h)K = Ssin 。,（5）常用的扫查方
28、式粗探锯齿型（W）扫查；又称垂直水平扫查；精探转角、环绕、垂直、水平。,（6）缺陷定位斜探头定位的复杂性分析：缺陷定位的目的，就是在发现缺陷后，如何给出它的三维坐标，并在图纸上表示清楚。习惯上，采用直角坐标来表示。即给出X,Y,h.参见下图:,（6）缺陷定位 一种水平1:1定位法即斜探头进行焊缝缺陷定位的方法。首先完成水平1:1定位（借助标准试块） 由于已知探头K值，故可直接计算L50和L100：其中，L5050K/1K2 ; L100 =2 L50,CSK-1A标准试块,图例,CTS-22型超声波探伤仪,面板图,然后,利用CSK-1A标准试块上的同心圆弧R50，R100为人工反射体，将斜探头
29、的入射点对准同心圆弧R50，R100的圆心（此时回波最高），并利用水平移位旋纽和深度调节旋纽使同心圆弧R50，R100的回波分别对准时基线上的L50和L100。 这样，就完成了水平1:1定位调节。此后的探伤过程千万不要再动水平移位旋纽和深度调节旋纽。否则，就会破坏刚刚调好的定位关系。,2.5 超声波探伤系统,2.5.1 超声波检测系统组成 (1) 超声波探头；(2) 超声波探伤仪；（3）测试线；（4）试块/工件；（5）耦合剂。,2.5 超声波探伤系统,(1)探头:直探头,外壳,压电晶片,引线,阻尼块,斜探头,入射点,超声波探头,当入射角 AL 一定时, 探头的折射角 BS 是一个随透声斜楔材料
30、、检测对象材质变化的, 即 K 值并非一定值,斜探头的参数选择,为了保证斜探头检测时，尽可能使用直射法或一次反射法探伤。应注意：a. 板厚较大时,选择K值较小的探头；按深度1:1定位法进行初始定位。b.板厚较薄时,选择K值较大的探头；按水平1:1定位法进行初始定位。,（2）探伤仪,强调一点,超声波探伤仪在工作时，其始波T是不依赖探头而存在的！ 这时因为：始波作为一种标志信号，直接通过内部电路馈送而来的，它不是反射信号！ 直探头探伤时，要求始波前沿对准0刻度！ 斜探头探伤时，由于探头内部楔块已经有一段声程S0，因此不再要求始波对准0刻度！,（3）试块超声波检测，离不开试块。其作用比象质计还要大！
31、试块分为：标准试块和对比试块两类。它们都是超声波检测的辅助工具。用来模拟各种工艺缺陷，对超声检测系统的灵敏度进行调整！试块中精心设计了各种人工反射体，并进行了科学布置。,标准试块与对比试块的定义,标准试块(standard test block)指材质、形状和尺寸均经主管机关或权威机构鉴定的试块。也叫校准试块。用于对超声检测装置或系统的性能测试及灵敏度调整。 对比试块（reference block）用于调整超声检测系统灵敏度或比较缺陷大小的试块。也叫参考试块。一般采用与被检材料特性相似的材料制成。,标准试块示例,(1)CS1试块尺寸参数：,高H=225mm； 直径70mm； 底部平底孔2mm
32、； 孔深h=25mm.,作用：标定仪器灵敏度！,试块示例,（2)CSK-1A试块,CSK-1A 试块的作用,标定探头K值；测试分辨力；测试探伤仪的水平线性；进行斜探头的垂直或水平1：1定位；测试斜探头的入射点等等。这些内容，将通过实验课来亲自体验。,2.5.2 超声波探伤仪基本性能简介（1）垂直线性回波波高与放大系统的回波电压 信号成正比关系的程度。因此，又称为放大线性或波幅线性。它涉及对缺陷的定量。合格仪器一般要求8%。（2）水平线性探伤仪示波屏时基线上的伤波前沿读数与实际声程成正比关系的程度。又称时基线性、扫描线性或距离线性。它涉及对缺陷的定位。合格仪器一般要求2%。（3）动态范围回波波高
33、从100至完全消失，衰减器db值的改变量。一般大于26db。,2.5.3 超声波检测系统的组合性能相关标准GB/T 12604.1-90规定:超声检测系统由超声检测仪器、探头和电缆组成的系统。(1)组合灵敏度用灵敏度余量来表示。指超声检测系统中，以一定电平（或波高）表示的标准缺陷探测灵敏度与最大探测灵敏度之间的差值。用db数表征。该值越大，表明该系统的组合灵敏度越好。即灵敏度余量越大。,(2)组合盲区（dead zone）在一定探伤灵敏度下，从被检件探测面到最近可探缺陷之间距离。换言之，在此区间内，系统无法有效发现缺陷。注释：发现不了缺陷成为“盲”；一定范围内都“发现不了缺陷”，便构成“盲区”
34、！（组合盲区测定是实验内容之一）,盲区的示意图,超声波探伤仪示波屏,T,盲区,100806040200,F,(3)组合分辨力（resolution）指超声探伤系统能够区分深度方向一定大小的两个相邻缺陷的能力。这一组合性能，需借助CSK-1A标准试块来完成。图示如下：,组合分辨力测试图示,用CSK-1A试块测探伤系统的组合分辨力,300,91,100,200,两个人工反射体,直探头,85,组合分辨力测试图示,首先找到两个反射体的回波A、B ； 将二者调至满量程的2030； 记下此时的衰减器读数S1.,然后将回波A、B 的谷底调至原来波高，即满量程的2030；记下此时的衰减器读数S2.,最后计算出
35、衰减器的改变量 S=S1 S2即为该探伤系统的组合分辨力！,(4)电噪声,T,E = E1/E2100%,E1,E2,2.6 超声波检测应用相关术语,2.6.1 对接焊缝的斜探头检测 (1)位、侧、面,左侧,右侧,探测面：分为上、下面； 探测区：分为左、右侧； 探头所在位向分为：1、2、3、4 四种位置。,(2)直射法扫查的死区,（3）扫查范围的确定直射法：L 0.75P1一次反射法： L 1.25P1,L,(4)声学术语超声场充满超声波的空间。声压超声场中介质质点在交变振动的某一瞬时所受的附加压强。声强I即声波的能流密度。指单位时间内在垂直于声束传播方向的介质单位面积上所通过的平均声能量 (
36、W/CM2) 。标准声强I0也叫“闻阈”。指引起听觉的最弱声强。或称为基准声强。数值是：1016 W/CM2.,声强级 （sound intensity level）以分贝（dB）为单位的声强表示方法。定义式为：IL=10lg（I/I0） dB即：声强级在数值上等于某一频率的声强I与标准声强I0的比值再取常用对数后乘以10。不乘以10，其单位叫贝尔（BEL)。这个单位显得太大，不便于应用。就像米(m)与分米(dm)一样！,不同波高的声强级差10lg(I2/I1)= 10lg(P2/P1)2= 20lg(P2/P1)= 20lg(H2/H1)特别地，当H2/H12时， 6 dB.这就是半波高法的由来！,2.6.2 实际接头的超声波检测示例(1)T形接头的检测,示例1: 针对不同缺陷的组合探测,斜探头,(2)对接焊缝的超声波检测,
