㈠ 怎樣選擇超聲波探頭和試塊,有什麼標准,依據是什麼
看一下網路的資料:
超聲波探頭
以構造分類
1.直探頭: 單晶縱波直探頭 雙晶縱波直探頭
2.斜探頭: 單晶橫波斜探頭a1<aL<aⅡ , 雙晶橫波斜探頭
單晶縱波斜探頭 aL<a1為小角度縱波斜探頭
aL在a1附近為爬波探頭 爬波探頭;沿工件表面傳輸的縱波,速度快、能量大、波長長探測深度較表面波深,對工件表面光潔度要求較表面波松。(頻率2.5MHZ波長約2.4mm,講義附件11、12、17題部分答案)。
3.帶曲率探頭: 周向曲率 徑向曲率。
周向曲率探頭適合---無縫鋼管、直縫焊管、筒型鍛件、軸類工件等軸向缺陷的檢測。工件直徑小於2000mm時為保證耦合良好探頭都需磨周向曲率。
徑向曲率探頭適合---無縫鋼管、鋼管對接焊縫、筒型鍛件、軸類工件等徑向缺陷的檢測。工件直徑小於600mm時為保證耦合良好探頭都需磨徑向曲率。
4.聚焦探頭: 點聚焦 線聚焦。
5.表面波探頭:(當縱波入射角大於或等於第二臨界角,既橫波折射角度等於90形成表面波).
沿工件表面傳輸的橫波,速度慢、能量低、波長短探測深度較爬波淺,對工件表面光潔度要求較爬波嚴格。
第一章「波的類型」中學到:表面波探傷只能發現距工件表面兩倍波長深度內的缺陷。(頻率2.5MHZ波長約1.3mm,講義附件11、12題部分答案)。
壓電材料的主要性能參數
1.壓電應變常數d33:
d33=Dt/U在壓電晶片上加U這么大的應力,壓電晶片在厚度上發生了Dt的變化量,d33越大,發射靈敏度越高(82頁最下一行錯)。
2.壓電電壓常數g33:
g33=UP/P在壓電晶片上加P這么大的應力.在壓電晶片上產生UP這么大的電壓,g33越大,接收靈敏度越高。
3.介電常數e:
e=Ct/A[C-電容、t-極板距離(晶片厚度)、A-極板面積(晶片面積)];
C小→e小→充、放電時間短.頻率高。
4.機電偶合系數K:
表示壓電材料機械能(聲能)與電能之間的轉換效率。
對於正壓電效應:K=轉換的電能/輸入的機械能。
對於逆壓電效應:K=轉換的機械能/輸入的電能.
晶片振動時,厚度和徑向兩個方向同時伸縮變形,厚度方向變形大,探測靈敏度高,徑向方向變形大,雜波多,分辨力降低,盲區增大,發射脈沖變寬.(講義附件16、19題部分答案)。
聲 速: 324.0 M/S 工件厚度: 16.00MM 探頭頻率: 2.500MC
探頭K值: 1.96 探頭前沿: 7.00MM 坡口類型: X
坡口角度: 60.00 對焊寬度: 2.00MM 補 償: -02 dB
判 廢: +05dB 定 量: -03dB 評 定: -09 dB
焊口編號: 0000 缺陷編號: 1. 檢測日期: 05.03.09
聲 速: 324.0 M/S 工件厚度: 16.00 MM 探頭頻率: 5.00 MC
探頭K值: 1.95 探頭前沿: 7.00 MM 坡口類型: X
坡口角度: 60.00 對焊寬度: 2.00 MM 補 償: -02 dB
判 廢: +05 dB 定 量: -03 dB 評 定: -09 dB
焊口編號: 0000 缺陷編號: 1. 檢測日期: 05.03.09
5.機械品質因子qm:
qm=E貯/E損,壓電晶片諧振時,貯存的機械能與在一個周期內(變形、恢復)損耗的能量之比稱……損耗主要是分子內摩擦引起的。
qm大,損耗小,振動時間長,脈沖寬度大,分辨力低。
qm小,損耗大,振動時間短,脈沖寬度小,分辨力高。
6.頻率常數Nt:
Nt=tf0,壓電晶片的厚度與固有頻率的乘積是一個常數,晶片材料一定,厚度越小,頻率越高. (講義附件16、19題部分答案)。
7.居里溫度Tc:
壓電材料的壓電效應,只能在一定的溫度范圍內產生,超過一定的溫度,壓電效應就會消失,使壓電效應消失的溫度稱居里溫度(主要是高溫影響)。
8.超聲波探頭的另一項重要指標:信噪比---有用信號與無用信號之比必須大於18 dB。(為什麼?)
探頭型號
(應注意的問題)
1.橫波探頭只報K值不報頻率和晶片尺寸。
2.雙晶探頭只報頻率和晶片尺寸不報F(菱形區對角線交點深度)值。
例:用雙晶直探頭檢12mm厚的板材,翼板厚度12mm的T型角焊縫,怎樣選F值?
講義附件(2題答案)。
應用舉例
1.斜探頭近場N=a´b´COSb/plCOSa。 λ =CS/¦.
直探頭近場N=D/4l。 λ=CL/¦.
2.橫波探傷時聲束應用范圍:1.64N-3N。
縱波探傷時聲束應用范圍:³3N。
雙晶直探頭探傷時,被檢工件厚度應在F菱形區內。
3.K值的確定應能保證一次聲程的終點越過焊縫中心線,與焊縫中心
線的交點到被檢工件內表面的距離應為被檢工件厚度的三分之一。
4.檢測16mm厚的工件用5P 9×9 K2、2.5P9X9K2、2.5P13X13K2那一種探頭合適(聚峰斜楔).以5P9X9K2探頭為例。
(1).判斷一次聲程的終點能否越過焊縫中心線?
(焊縫余高全寬+前沿)/工件厚度
(2).利用公式:
N?(工件內剩餘近場長度)=N(探頭形成的近場長度)—N?(探頭內部佔有的近場長度) =axbxcosβ/πxλxcosα–Ltgα/tgβ,計算被檢工件內部佔有的近場長度。講義附件(14題答案)。
A. 查教材54頁表:
材料 K值 1.0 1.5 2.0 2.5 3
有機玻璃 COSb/ COSa 0.88 0.78 0.68 0.6 0.52
聚碸 COSb/ COSa 0.83 0.704 0.6 0.51 0.44
有機玻璃 tga /tgb 0.75 0.66 0.58 0.5 0.44
聚碸 tga /tgb 0.62 0.52 0.44 0.38 0.33
COSb/COSa、tga/tgb與K值的關系
查表可知cosβ/cosα=0.6, tgα/tgβ=0.44, 計算可知α=41.35°.
B. λ=Cs/?=3.24/5=0.65mm
C. 參考圖計算可知:
tgα=L1/4.5, L1=tg41.35°X4.5=0.88X4.5=3.96mm.
cosα=2.5/L2, L2=2.5/cos41.5°=2.5/0.751=3.33mm,
L=L1+L2=7.3mm, Ltgα/tgβ=7.3×0.44=3.21mm,(N?)
由(1)可知,IS=35.8mm, 2S=71.6mm
N=axbxcosβ/pxλxcosa=9×9×0.6/3.14×0.65=23.81mm,
1.64N=39.1mm, 3N=71.43mm.
工件內部剩餘的近場(N?)=N-N?=20.6mm(此范圍以內均屬近場探傷).
(1.64N-N?)與IS比較, (3N-N?)與2S比較,
使用2.5P13X13K2探頭檢測16mm厚工件,1.64N與3N和5P9X9K2探頭基本相同,但使用中仍存在問題,2.5P9X9K2探頭存在什麼問題?
一.探傷過程中存在的典型問題:
不同探頭同一試塊的測量結果
反射體深度 1#探頭 2#探頭
橫波折射角 聲程 橫波折射角 聲程
mm ( ) mm ( ) mm
20 21.7 21.7 32.8 24.3
40 24.4 45.0 32.5 49.8
60 25.8 70 30.9 75.6
80 28.9 101.8 29.1 102.0
注:1.晶片尺寸13´13 2.晶片尺寸10´20.
試驗中發現:同一探頭(入射角不變)在不同深度反射體上測得的橫波折射角不同,進一步試驗還發現,折射角的變化趨勢與晶片的結構尺寸有關,對不同結構尺寸的晶片,折射角的變化趨勢不同,甚至完全相反,而對同一
晶片,改變探頭縱波入射角,其折射角變化趨勢基本不變,上表是兩個晶片尺寸不同的探頭在同一試塊上測量的結果.
1#探頭聲束中心軌跡 2#探頭聲束中心軌跡
1.縱波與橫波探頭概念不清.
第一臨界角:由折射定律SinaL/CL1=SinbL/CL2,當CL2>CL1時,bL>aL,隨著aL增加,bL也增加,當aL增加到一定程度時,bL=90,這時所對應的縱波入射角稱為第一臨界角aI,
aI=SinCL1/CL2=Sin2730/5900=27.6,當aL<aI時,第二介質中既有折射縱波L¢¢又有折射橫波S¢¢.
第二臨界角:由折射定律SinaL/CL1=SinbS/CS2, 當Cs2>CL1時,bS>aL,隨著aL增加,bS也增加,當aL增加一定程度時,bS=90,這時所對應的縱波入射角稱為第二臨界角aⅡ.aⅡ
=SinCL1/CS2=Sin2730/3240=57.7.當aL=aI--aⅡ時,第二介質中只有折射橫波S,沒有折射縱波L,常用橫波探頭的製作原理。
利用折射定律判斷1#探頭是否為橫波探頭。
A. 存橫波探傷的條件:Sin27.6/2730=Sinb/3240, Sinb=Sin27.6´3240/2730=0.55,b=33.36,K=0.66。
B.折射角為21.7時: Sina/2730=Sin21.7/3240,Sina=Sin21.7´2730/3240,a=18.15,
小於第一臨界角27.6。
折射角為28.9時:
Sina/2730=Sin28.9/3240,Sina= Sin28.9´2730/3240,a=24,也小於第一臨界角27.6。
C.如何解釋1#探頭隨反射體深度增加,折射角逐漸增大的現象,由A、B
可知,1#探頭實際為縱波斜探頭,同樣存在上半擴散角與下半擴散角,而且上半擴散角大於下半擴散角。(講義附件9題答案)。
縱波入射角aL由0逐漸向第一臨界角aI(27.6)增加時,第二介質中的縱波能量逐漸減弱,橫波能量逐漸增強,在聲束的一定范圍內,q下區域內的縱波能量大於q上區域內的縱波能量,探測不同深度的孔,實際上是由q下區域內的縱波分量獲得反射回波最高點。
由超聲場橫截面聲壓分布情況來看,A點聲壓在下半擴散角之內,B點聲壓在上半擴散角之內,且A點聲壓高於B點聲壓。再以近場長度N的概念來分析,2.5P 13´13 K1探頭N=36.5mm,由此可知反射體深度20mm時,聲程約21.7mm,b=21.7時N=40.07mm為近場探傷。
在近場內隨著反射體深度增加聲程增大,A點與B點的能量逐漸向C點增加,折射角度小的探頭角度逐漸增大,折射角度大的探頭角度逐漸減少。
2.盲目追求短前沿:
以2.5P 13´13 K2探頭為例,b=15mm與b=11mm,斜楔為有機玻璃材料;
(1).檢測20mm厚,X口對接焊縫,缺陷為焊縫層間未焊透.
(2).信噪比的關系:有用波與雜波幅度之比必須大於18dB.
(3).為什麼一次標記點與二次標記點之間有固定波?
由54頁表可知:COSb/COSa=0.68,K2探頭b=63.44°,
COS63.44°=0.447,COSa=0.447/0.68=0.66,
COSa=6.5/LX,前沿LX=6.5/0.66=9.85mm。(講義附件6題答案)。
3.如何正確選擇雙晶直探頭:
(1).構造、聲場形狀、菱形區的選擇;
(2).用途:為避開近場區,主要檢測薄板工件中面積形缺陷.
(3).發射晶片聯接儀器R口,接收晶片聯接T口(匹配線圈的作用).
4.探頭應用舉例:
二.超聲波探頭的工作原理:
1.通過壓電效應發射、接收超聲波。
2.640V的交變電壓加至壓電晶片銀層,使面積相同間隔一定距離的兩塊金屬極板分別帶上等量異種電荷形成電場,有電場就存在電場力,壓電晶片處在電場中,在電場力的作用下發生形變,在交變電場力的作用下,發生變形的效應,稱為逆壓電效應,也是發射超聲波的過程。
3.超聲波是機械波,機械波是由振動產生的,超聲波發現缺陷引起缺陷振動,其中一部分沿原路返回,由於超聲波具有一定的能量,再作用到壓電晶體上,使壓電晶體在交變拉、壓力作用下產生交變電場,這種效應稱為正壓電效應,是接收超聲波的過程。正、逆壓電效應統稱為壓電效應。
※以儀器的電路來說,只能放大電壓或電流信號,不能放大聲信號。
試塊
※強調等效試塊的作用。
1.常用試塊的結構尺寸、各部位的用途,存在問題;(講義附件8、10、13、18題答案)。
2.三角槽與線切割裂紋的區別;
3.立孔與工件中缺陷的比較:
4.幾種自製試塊的使用方法;
A.奧氏體試塊:
B.雙孔法校準(主要用於縱波斜探頭探傷,如螺栓)(講義附件5、7題答案)。
計算公式:令h2/h1=n;
a=[n(t1+f/2)-(t2+f/2)]/(n-1) …… 1式
t1與t2為一次聲程分別發現h1與h2孔時的聲程(包含a);
COSb=h1/(t1+f/2-a),b=COSh1/(t1+f/2-a);
tgb=K,K=tgCOSh1/(t1+f/2-a) …… 2式
b=(L2-nL1)/(n-1) …… 3式
C.外圓雙孔法校準原理(外徑f>100mm的工件周向探傷用):
計算公式:q=( - )180/Rp …… 1式
…… 2式
j=Sin[Sinq(R-h2)/A¢B] …… 3式
b=Sin(R-h1)Sinj/R …… 4式
tgb=K=tgSin(R-h1)Sinj/R …… 5式
=ÐeR/57.3- …… 6式
Ðe=Ðj-Ðb.
D.雙弧單孔法校準(外徑Φ<100mm的工件周向探傷用):
(1)距離校準同CSK-ⅠA校圓弧;
(2).K值校準 b=COS[R2+(S+f/2)-(R-h)]/2R2(S+f/2) tgb=K
(講義附件3、15題答案)。
常用的兩種探傷方法
1.曲線法;
2.幅值法.
㈡ 超聲波用直探頭檢測螺栓的掃查靈敏度,不用對比試塊,如何在現場加dB值,是不用對比試塊的調節方法
CSK-ⅢA試塊使用的是Φ1×6mm短橫孔,CSK-ⅡA試塊使用的是Φ2×40mm長橫孔。
目前來看,上述兩種試塊都已經不構成發展趨勢,最終會被Φ3×40mm試塊所替代。經過試驗發現不同的缺陷,在不同距離范圍內超聲波的反射規律有所不同。
所以,你想用用CSK-ⅢA試塊調節出CSK-ⅡA試塊的靈敏度是不可能的。
在報告裡面註明使用的試塊,而不要想用一種試塊調出另一種試塊的靈敏度,如果兩者可以互相替代,那就沒有必要出兩種試塊了。
㈢ 超聲波探傷中怎樣看缺陷的大小
超聲檢測技術中的缺陷定性方法 夏紀真內容提要:本文對目前超聲檢測技術中缺陷定性評定所應用的主要方法進行了綜合介紹。 超聲無損檢測技術中的三大關鍵問題是缺陷的定位、定量和定性評定。迄今為止,廣大的超聲檢測技術人員已作了大量實驗研究工作,在對缺陷的定位和定量評定方面取得了很大進展,並逐步趨於成熟與完善。如在眾多有關超聲檢驗的技術規范中,對諸如確定缺陷埋藏深度及在探測面上的投影位置,評定缺陷的當量大小,延伸長度以及缺陷投影面積等都有明確的方法規定,對保證產品構件的質量和安全使用具有重大作用。然而,在對缺陷定性評定方面卻存在相當大的困難,這主要是由於缺陷對超聲波的反射特性取決於缺陷的取向、幾何形狀、相對超聲波傳播方向的長度和厚度、缺陷的表面粗糙度、缺陷內含物以及缺陷的種類和性質等等,並且還與所使用的超聲檢測系統特性及顯示方式有關,因此,在超聲檢測時所獲得的缺陷超聲響應是一個綜合響應。在目前常用的超聲檢測技術上還難以將上述各因素從綜合響應中分離識別出來,給定性評定帶來了困難。 在實際檢測過程中,由於難以判明缺陷性質,往往會使一些含有對使用條件是非危險性的、或者在後續加工過程中可以被改善甚至消除的缺陷的產品被拒收,造成不必要的浪費,同時也可能忽視了一些含有危險性缺陷(如裂紋類缺陷)的產品,對產品的安全使用造成潛在威脅。 本文的目的是試圖把迄今為止廣大超聲檢測人員在缺陷定性評定方面進行的主要研究工作做一綜合介紹,以期促進對缺陷定性評定方法研究的發展。
㈣ 超聲波探傷中斜探頭探傷怎樣計算缺陷當量值
斜探頭沒有當量值計算的,用標准,調好曲線,按標准評定就行,裡面多大當量的缺陷是直探頭.
㈤ 超聲波探傷過程中發現缺陷,這么算對么
這時回波相對就弱,檢出率就低。至於最小缺陷的檢出能力,你可以根據要求檢測出的最小缺陷尺寸,並利用波速公式計算得出所需要的探頭頻率。還要補充一點(
㈥ 超聲波如何判定缺陷
有缺陷的地方,也就是有裂紋、孔洞的地方,存在材料與空氣界面,超聲波在這些地方會強烈反射,於是探頭會檢測到回波。
在材料的邊沿也會有回波,但是可以根據回波的時間計算出反射面的位置,在不是材料邊沿的地方出現回波,就是有缺陷。
㈦ 超聲波探傷依據什麼確定缺陷的水平位置和垂直位置
用超聲波束自零件表面由探頭通至金內部,遇到缺陷與零件底面時就分別發生反射波來,在熒光屏上形成脈沖波形,根據這些脈沖波形來判斷缺陷位置和大小。超聲波探傷儀的種類繁多,但脈沖反射式超聲波探傷儀應用最廣。脈沖反射式超聲波探傷儀大部分都是A掃描式的,在A型探傷儀的基礎上發展而成的 B型、C型探傷儀,可得到不同方向反射面的信
第一、工程項目交接,主要的內容:
1、移交工程的文件和技術文件;
2、工程施工的圖紙和設計文件;
3、工程交付使用的報告文件
4、固定的資產的交接的清單;
5、工程運行期間的處理的報告;
6、設備的配置清單和設備分發祥表;
7、工單的執行資料;
8、隱蔽工程的詳細說明;
第二、工程交接的注意事項:
1、主要看各種的表格使用的是否完善;
2、技術文件的資料是否齊全和准確;
3、固定資產查看是否有三方的簽字。
(7)超聲波直探頭怎麼定缺陷擴展閱讀
對於不同行業、不同類型的項目,國家或相應的行業主管部門出台有項目交接的規程或規范。
(1)對於個人作為項目業主(如外商投資的項目)的項目交接,由項目承約商與項目業主按合同進行移交。項目交接的范圍除全部項目實體成果外,還包括完整的項目資料檔案、項目合格證書、項目產權證書等。
(2)對於企(事)業單位作為項目業主的項目交接,由企業的法人代表代表項目業主進行項目交接工作。
(3)對於國家作為項目業主的項目交接,分兩個步驟和過程進行:第一步,由項目承約商向項目業主進行項目驗收和交接;第二步,由項目業主國家
㈧ 如何確定超聲波探傷缺陷的當量大小 斜探頭
超聲波探傷超聲波發射接收都通探實現探種類結構型式探傷前應根據檢象形狀、衰減技術要求選擇探探選擇包括探型式、頻率、晶片尺寸斜探K值選擇等
1.探型式選擇
用探型式縱波直探、橫波斜探表面波探、雙晶探、聚焦探等般根據工件形狀能現缺陷部位、向等條件選擇探型式使聲束軸線盡量與缺陷垂直
縱波直探能發射接收縱波束軸線垂直於探測面主要用於探測與探測面平行缺陷鍛件、鋼板夾層、折疊等缺陷
橫波斜探通波形轉換實現橫波探傷主要用於探測與深測面垂直或定角缺陷焊縫未焊透、夾渣、未溶合等缺陷
表面波探用於探測工件表面缺陷雙晶探用於探測工件近表面缺陷聚焦探用於水浸探測管材或板材
2.探頻率選擇
超聲波探傷頻率O.5~10MHz間選擇范圍般選擇頻率應考慮索
(1)由於波繞射使超聲波探傷靈敏度約提高頻率利於發現更缺陷
(2)頻率高脈沖寬度辨力高利於區相鄰缺陷
(3) 知頻率高波短則半擴散角聲束指向性能量集利於發現缺陷並缺陷定位
(4) 知頻率高波短近場區度探傷利
(5) 知頻率增加衰減急劇增加
由析知頻率離低探傷較影響頻率高靈敏度辨力高指向性探傷利頻率高近場區度衰減探傷利實際探傷要全面析考慮各面索合理選擇頻率般保證探傷靈敏度前提盡能選用較低頻率
於晶粒較細鍛件、軋製件焊接件等般選用較高頻率用2.5~5.0MHz晶粒較粗鑄件、奧氏體鋼等宜選用較低頻率用O.5~2.5MHz頻率高引起嚴重衰減示波屏現林狀波信噪比降甚至探傷
3.探晶片尺寸選擇科朴道超聲波探傷儀
探圓晶片尺寸般φ10~φ30mm晶片探傷定影響選擇晶片尺寸要考慮素
(l) 知晶片尺寸增加半擴散角減少波束指向性變超聲波能量集探傷利
(2)由N=等知晶片尺寸增加近場區度迅速增加探傷利
(3)晶片尺寸輻射超聲波能量探未擴散區掃查范圍遠距離掃查范圍相變發現遠距離缺陷能力增強
析說明晶片聲柬指向性近場區度、近距離掃查范圍遠距離缺陷檢能力較影響實際探傷探傷面積范圍工件提高探傷效率宜選用晶片探探傷厚度工件效發現遠距離缺陷宜選用晶片探探傷型工件提高缺陷定位定量精度宜選用晶片探探傷表面太平整曲率較工件減少耦合損失宜選用晶片探
4.橫渡斜探K值選擇
橫波探傷探K值探傷靈敏度、聲束軸線向波聲程(入射點至底面反射點距離)較影響由圖l.39知於用機玻璃斜探探傷鋼制工傳βs=40°(K=O.84)左右聲壓往復透射率高即探傷靈敏度高由K=tgβs知K值βs波聲程實際探傷工件厚度較應選用較K值便增加波聲程避免近場區探傷工件厚度較應選用較K值
面給用超聲波斜探選擇案參考:
1.斜探K值與角度應關系
NO. K值 應角度
1 K1 應45度
2 K1.5 應56.3度
3 K2 應63.4度
4 K2.5 應68.2度
5 K3 應71.6度
2.焊縫探傷超聲波探選擇案參考
編號 測工件厚度 選擇探斜率 選擇探斜率
1 4—5mm 6×6 K3 銹鋼:1.25MHz (同)
2 6—8mm 8×8 K3 鑄鐵:0.5—2.5 MHz(同)
3 9—10mm 9×9 K3 普通鋼:5MHz (同)
4 11—12mm 9×9 K2.5
5 13—16 mm 9×9 K2
6 17—25 mm 13×13 K2
7 26—30 mm 13×13 K2.5
8 31—46 mm 13×13 K1.5
9 47—120 mm 13×13( K2—K1)
10 121—400 mm 18×18 ( K2—K1)
20×20 ( K2—K1)
感覺這樣的提問沒有意義
感覺這樣的提問沒有什麼意義哈
㈨ 超聲波缺陷大小
不規則缺陷,利用移動探頭可以畫出缺陷大小和形狀,僅供參考
㈩ 超聲波探傷中缺陷的定義如何理解
我的理解是,密集缺陷是單個缺陷的密集狀態,密集缺陷中的每一個缺陷反射都要滿足單個缺陷的定義,單個缺陷在標准中是有要求的。