超声波探伤

超声波探伤是一种无损探伤方法,可用于检测材料中的缺陷和不均匀性。它使用声波,其频率高于人类可听范围(> 16 kHz),被称为超声波。这种超声波的产生可以通过各种方式进行。

压电效应

超声波的产生最常通过压电效应。压电效应是指利用某些材料的特性,使其在施加电压时其几何外形也会随之相应地变化。

如果这类压电材料在施加交流电压时产生周期性的激发,则可以相应生成超声波。

这类压电材料晶体构成超声波探头的核心元件。在超声波探伤时,探头中生成的超声波必须传输到被检验材料中。因为空气并非超声波检测的良好传输介质,因此需要使用水、油或凝胶(医疗行业)等耦合介质。

用于生成超声波的另一种方法是 EMAT 方法,其中超声波以电动方式直接在被检验材料中生成,因此在这种情况下不需要耦合介质。在本页的最后将详细介绍 EMAT 方法。

脉冲回波法

在超声波探伤中特别重要的是脉冲回波法。在这种情况下生成短的超声波脉冲,耦合到测试材料,然后再等待该脉冲的回波。回波的接收可以通过用于生成超声波脉冲的压电元件进行。但是也可以使用所谓的 SE 探头,其中两个压电元件 - 接收和发射元件 - 被安装在一个壳体中。

在垂直声波输入时,通过板材、管材或轨道后壁上的反射产生超声波回波。A 图中,按时间顺序显示了接收元件所接收的超声波的振幅。在描述情况下,它由发射脉冲以及一系列不断下降的底面回波组成。因此,超声波脉冲在后壁和板材或管材表面之间像乒乓球一样来回运行,并不断衰减。

因此,底面回波的位置可以用于确定管材壁厚或板材厚度。如果在材料中有缺陷,如夹层、杂质或沉淀,那么会导致额外的超声波反射。然后在 A 图中会产生进一步的回波,并可用于检测缺陷。

 

 

EMAT 功能

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