超声波无损检测原理及应用

JI A N G S U U N I V E R S I T Y

超声波无损检测概述

学院名称：材料科学与工程 专业班级：金属1302 学生姓名：钱振

2016年 10 月

1

超声波无损检测概述

钱振

3130702063，金属1302，材料科学与工程学院 摘要：超声波在被检测材料中传播时,材料的声学特性和内部组织的变化对超声波的传播产生一定的影响，通过对超声波受影响程度和状况的探测了解材料性能和结构变化的技术称为超声检测。超声波检测应用主要包括在工业上对各种材料的检测和在医疗上对人体的检测诊断，通过它人们可以探测出金属等工业材料中有没有气泡、伤痕、裂缝等缺陷，可以检测出人们身体的软组织、血流等是否正常。运用超声检测的方法来检测的仪器称之为超声波探伤仪。超声检测方法通常有穿透法、脉冲反射法、串列法等。超声无损检测是物体无损检测的一种重要方法，几乎应用到所有工业部门。本文回顾了超声无损检测技术的发展历史，阐述了超声无损检测技术应用现状，并展望超声无损检测技术未来发展趋势 。 关键词：超声波检测，无损检测，超声波检测的原理，应用

1.引言

超声检测是无损检测技术中研究和应用最活跃的方法之一。通过研究超声波在被检材料中传播时的变化情况来探

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超声波无损检测概述

学院名称：材料科学与工程 专业班级：金属1302 学生姓名：钱振

2016年 10 月

1

超声波无损检测概述

钱振

3130702063，金属1302，材料科学与工程学院 摘要：超声波在被检测材料中传播时,材料的声学特性和内部组织的变化对超声波的传播产生一定的影响，通过对超声波受影响程度和状况的探测了解材料性能和结构变化的技术称为超声检测。超声波检测应用主要包括在工业上对各种材料的检测和在医疗上对人体的检测诊断，通过它人们可以探测出金属等工业材料中有没有气泡、伤痕、裂缝等缺陷，可以检测出人们身体的软组织、血流等是否正常。运用超声检测的方法来检测的仪器称之为超声波探伤仪。超声检测方法通常有穿透法、脉冲反射法、串列法等。超声无损检测是物体无损检测的一种重要方法，几乎应用到所有工业部门。本文回顾了超声无损检测技术的发展历史，阐述了超声无损检测技术应用现状，并展望超声无损检测技术未来发展趋势 。 关键词：超声波检测，无损检测，超声波检测的原理，应用

1.引言

超声检测是无损检测技术中研究和应用最活跃的方法之一。通过研究超声波在被检材料中传播时的变化情况来探

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浅析超声波无损检测技术及其应用

作者：刘波

来源：《科学与技术》2018年第26期

摘要：超声波无损检测技术在检测过程中，会用到很多的技术，这些技术不仅能满足检测的需要，而且能有效地解决检测中存在的问题。通过技术人员的不断探索，采用人工神经网络技术减少检测缺陷，达到降噪的效果，满足超声无损检测的更高要求。在检测过程中，需要使用合理科学的技术来提高检测结果的准确性。

关键词：超声波无损检测；脉冲反射式技术；检测技术

随着整个时代的不断发展和进步，科学技术的地位不断提高，现已成功地渗透到人们生活的各个领域，给人们的生活带来了无数的便利。其中，超声无损检测技术发展迅速，在各个领域得到了广泛的应用。

一、超声波无损检测技术的原理及优缺点

1.超声波无损检测技术原理。超声波无损检测技术的原理是利用超声波的导电性来检测物体，同时又不破坏物体的性能。其原理如下：（1）检测过程中产生超声波，并利用相应的技术设施将超声波信息导入待测试样中。（2）在超声传导过程中，它对检测物体的材料特性或缺陷具有一定的作用，会影响超声波的原

超声波无损检测方案及工作分解

1、检测依据

GB 50205-2001 钢结构工程施工质量验收规范 GB/T 29712-2013 焊缝无损检测 超声波检测 验收等级

GB/T 11345-2013 焊缝无损检测 超声波检测 技术、检测等级和评定 2、主要检测仪器设备仪器、探头、试块及耦合剂选择： 2.1

检测仪器选用南通探神数字式TS-2007L超声波探伤仪。 2.2 探头选择：

斜探头，探头折射角在35°～70°之间，换算成K值为0.7～2.7，探测频率2～5MHz。根据工件厚度适当选择。

2.3 试块选择：

试块使用CSK-ⅠB和RB-1试块。根据实际检测中需求选择适当的试块。 2.4

耦合剂使用机油或浆糊。 3、检测工件的要求及检测比例 3.1

检测工件探头移动区表面应平滑，无焊接飞溅、铁屑、油污及其他外部杂质。探头移动区表面的不平整度，不应引起探头和工件的接触间隙超过0.5mm。工件检测时温度应在0～60℃。

3.2

检测比例见表1

表1 一、二级焊缝质量等级及缺陷分级 焊 缝 质 量 等 级 评定等级 一级 Ⅱ 二级 Ⅲ 内部缺陷 超声波探伤 内部缺陷 射线探伤 检验等级 探伤比例 评定等级 检验等级

超声波检测中级试题无损检测 2009-08-29 11:52:28 阅读585 评论6 字号：大中小 .

选择题（将认为正确的序号字母填入题后面的括号内，只能选择一个答案）

1.下列材料中声速最低的是（a）：a.空气 b.水 c.铝 d.不锈钢

2.一般来说，在频率一定的情况下，在给定的材料中，横波探测缺陷要比纵波灵敏，这是因为（a）

a.横波比纵波的波长短 b.在材料中横波不易扩散 c.横波质点振动的方向比缺陷更为灵敏 d.横波比纵波的波长长

3.超声波探伤用的横波，具有的特性是（a）

a.质点振动方向垂直于传播方向，传播速度约为纵波速度的1/2 b.在水中传播因波长较长、衰减小、故有很高的灵敏度

c.因为横波对表面变化不敏感，故从耦合液体传递到被检物体时有高的耦合率 d.上述三种都不适用于横波

4.超过人耳听觉范围的声波称为超声波，它的频率高于（b）：a.20赫 b.20千赫 c.2千赫 d.2兆赫

5.超过人耳听觉范围的声波称为超声波，它属于（c）：a.电磁波 b.光波 c.机械波 d.微波

6.波长λ、声速C、频率f之间的关系是（a）：a.λ=c/f b.λ=f/c c.c

超声波检测中级试题无损检测 2009-08-29 11:52:28 阅读585 评论6 字号：大中小 .

选择题（将认为正确的序号字母填入题后面的括号内，只能选择一个答案）

1.下列材料中声速最低的是（a）：a.空气 b.水 c.铝 d.不锈钢

2.一般来说，在频率一定的情况下，在给定的材料中，横波探测缺陷要比纵波灵敏，这是因为（a）

a.横波比纵波的波长短 b.在材料中横波不易扩散 c.横波质点振动的方向比缺陷更为灵敏 d.横波比纵波的波长长

3.超声波探伤用的横波，具有的特性是（a）

a.质点振动方向垂直于传播方向，传播速度约为纵波速度的1/2 b.在水中传播因波长较长、衰减小、故有很高的灵敏度

c.因为横波对表面变化不敏感，故从耦合液体传递到被检物体时有高的耦合率 d.上述三种都不适用于横波

4.超过人耳听觉范围的声波称为超声波，它的频率高于（b）：a.20赫 b.20千赫 c.2千赫 d.2兆赫

5.超过人耳听觉范围的声波称为超声波，它属于（c）：a.电磁波 b.光波 c.机械波 d.微波

6.波长λ、声速C、频率f之间的关系是（a）：a.λ=c/f b.λ=f/c c.c

超声波检测中级试题无损检测 2009-08-29 11:52:28 阅读585 评论6 字号：大中小 .

选择题（将认为正确的序号字母填入题后面的括号内，只能选择一个答案）

1.下列材料中声速最低的是（a）：a.空气 b.水 c.铝 d.不锈钢

2.一般来说，在频率一定的情况下，在给定的材料中，横波探测缺陷要比纵波灵敏，这是因为（a）

a.横波比纵波的波长短 b.在材料中横波不易扩散 c.横波质点振动的方向比缺陷更为灵敏 d.横波比纵波的波长长

3.超声波探伤用的横波，具有的特性是（a）

a.质点振动方向垂直于传播方向，传播速度约为纵波速度的1/2 b.在水中传播因波长较长、衰减小、故有很高的灵敏度

c.因为横波对表面变化不敏感，故从耦合液体传递到被检物体时有高的耦合率 d.上述三种都不适用于横波

4.超过人耳听觉范围的声波称为超声波，它的频率高于（b）：a.20赫 b.20千赫 c.2千赫 d.2兆赫

5.超过人耳听觉范围的声波称为超声波，它属于（c）：a.电磁波 b.光波 c.机械波 d.微波

6.波长λ、声速C、频率f之间的关系是（a）：a.λ=c/f b.λ=f/c c.c

西 南 石 油 大 学 实 验 报 告

一、

实验目的

掌握手持式超声波侧厚仪的使用方法； 二、

基本原理

脉冲反射法——利用超声波脉冲在试件的传播过程中，遇到声阻抗相差较大的两种介质界面时，将发生发射的原理进行检测的方法。探测波在遇到试件底面时，超声波会发射回来，超声波探头根据声波往返的时间来计算试件的厚度。 三、

实验装置及物品

手持式超声波侧厚仪，耦合剂，实验试件（钢），游标卡尺 四、

实验步骤

1、 清理待测试件表面，涂上耦合剂，抹匀； 2、 打开手持式超声波探伤仪开关；

3、 校准：将测厚仪校准标准试件表面清洗干净，涂上耦合剂，抹匀； 4、 将探头轻轻压在标准试件上，调节校准旋钮，使读数为5.0 mm； 5、 将探头放到不同试件上测厚度；

6、 轻微移动探头，注意力度均匀，待数据稳定后读数； 7、 记录各个试件的厚度；

8、 将试件表面的耦合剂擦拭干净，用游标卡尺测量各个试件的真实厚度； 9、 记录游标卡尺测得的各个数据； 10、

五、

实验数据

测试完毕，关闭测厚仪，整理器材。

六、

结果分析

试件厚度测量误差很小，主要是因为：

1. 超声波回波探伤中，即使操作人员对探头作用力有变化或者其他因素引起底面回波高度有

所变化，底面回波的位置也不会改变，所以缺陷埋深误差小。

2超声波及超声检测原理 2. 1超声波的基本性质

通常人耳能听到声音的频率范围在20}20KHz之间，把超过20KHz的声波称为超声波。超声波在本质上是一种机械波，所以它的产生必须依赖两个条件，一是有机械振动的声源，二是有能够传播振动的弹性介质。

波的种类是根据介质质点的震动方向和波动传播方向的关系来区分的。超声波在介质中传播的波形有许多种，有纵波、横波、表面波等。

2.1.1超声场的特征量

充满超声波的空间叫做超声场。声压、声强度、声阻抗是描述超声场特征的几个重要物理量。

a.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的静态压强之差被称为声压，常用P表示，单位为帕。超声波在介质中传播时，介质中每一点的声压随着时间t、距离x而变化，其公式为:

xp??Awpsinw(t?)?pcvc

式中P为介质的密度、必为介质的角频率C为超声波在介质中的波速，

v为介质质点的振动速度。可见声压的绝对值与波速以及角频率成正比。

b.声强度

在垂直于超声波方向上的单位面积内通过的声能量被称为声强度，也 称声强。

式中A为超声波的振幅。从公式可见声强与质点振动的位移振幅的平方成正比，与质点振动的角

超声检测基本知识

1、什么是无损探伤/无损检测？

答：(1)无损探伤是在不损坏工件或原材料工作状态的前提下，对被检验部件的表面和内部质量进行检查的一种测试手段。

(2)无损检测：Nondestructive Testing（缩写 NDT） 2、常用的探伤方法有哪些？

答：无损检测方法很多据美国国家宇航局调研分析，认为可分为六大类约70余种。但在实际应用中比较常见的有以下几种： 常规无损检测方法有：

－超声检测 Ultrasonic Testing（缩写 UT）； －射线检测 Radiographic Testing（缩写 RT）； －磁粉检测 Magnetic particle Testing（缩写 MT）； －渗透检验 Penetrant Testing （缩写 PT）； －涡流检测Eddy current Testing（缩写 ET）； 非常规无损检测技术有：

－声发射Acoustic Emission(缩写 AE)； －泄漏检测Leak Testing（缩写 UT）； －光全息照相Optical Holography； －红外热成象Infrared Thermography； －微波检测 Microwave Testing

3、超声波