03第二章 超声波探伤仪.pdf

第二章 超声波探伤仪、探头及试块 第一节 超声波探伤仪 一、超声波探伤仪的种类和A 型探伤仪工作原理 1. 超声波探伤仪的分类和A 型探伤仪特点 超声波探伤仪种类繁多、分类方法不一。常见的分类方法如下： 能动声源探 伤仪( 缺陷 为能动声源 一般连续波探伤仪 如声发射) 连续波探伤仪 共振式探伤仪 按发射波连续性分 调频式探伤仪 按声源能 脉冲波探伤仪 动性分(缺 陷是否为 A 型显示探伤仪 能动声源) 按缺陷显示方式分 B 型显示探伤仪 C 型显示探伤仪 被动声源探 直接成像 伤仪( 缺陷 为被动声 按声通道分 单通道探伤仪 多通道探伤仪 源) 按发射脉冲频带 窄频带探伤仪 范围分 宽频带探伤仪 在脉冲反射式超声波探伤仪中，以A 型显示、单通道工作的携带式探作仪应用最为广泛，它常作为造 船、石油、化工、机械、冶金、铁道和国防工业部门产品和设备现场探伤的重要工具。归纳起来，它有以 下特点： (1) A 型显示屏以横坐标(时间轴)刻度表示超声往复传播时间(传播距离) ，纵座标表示脉冲回波高度， 该高度与反射体返回声压成正比。 (2) 可用单探头(或双探头)进行探伤，以单通道方式工作。 (3) 对缺陷定位准确，发现微小缺陷的能力(灵敏度)较高。 (4) 在声束复盖区域内，可同时显示不同声程上的多个缺陷；对相邻缺陷有一定分辨能力。 (5) 适用性较广，配以不同探头可对工件作纵波、横波、表面波、板波等探伤。 (6) 一般来说，设备轻便、便于携带和现场使用。 (7) 只能以回波高低来表示反射体的反射量，因而缺陷量值显示不直观、探伤结果不连续，且不易记 录和存档。 (8) 结果判断受人为因素影响较多，故对操作者技术水平要求较高。 本节主要介绍单通道工作的 A 型脉冲反射式超声波探伤仪( 以下简称超声波探伤仪) 的一般工作原理、 基本组成、性能测试和使用方面的知识。 2. 超声探伤仪的一般工作原理和基本组成 超声探伤仪的工作原理类似于无线电雷达，因此，它有固体雷达之称号。图2 –1 为该类探伤仪最简单 的电路方框图。 41 图2 –1 超声探伤仪电路方框图 由图可知，它主要是由同步电路、时基电路(即扫描电路) 、发射电路、接收放大电路四个主要电路和 示波管电路、延迟电路、时标电路、电源电器以及探头等几部分组成。 主要电路的过程如下： 同步单元多 正矩形 微分 正负尖 正脉冲触发发射电路 → → → →闸流管 →发射脉冲→ 谐振荡器 脉冲 电路 脉冲 负脉冲触发扫描电路 → 电缆、探头→超声波→工件中反射体→超声波→电缆、探头→接收放大电路→示波屏Y 偏转板→锯 齿波电压→示波屏X 偏转板→从左到右扫描 四个主要电路作用如下： (1) 同步电路 同步电路是超声探伤仪的