超聲波檢測儀器探傷方法分類

超聲波檢測儀器的發展

目前，超聲檢測技術伴隨著計算機技術的不斷發展，更多的向著成像、信號處理等方向發展。所有這些發展都是由于電腦工業的大幅發展所造，才使得這些相關產品研究快速發展。由于新材料、新技術的不斷涌現，檢測技術水平不斷提高，超聲波探傷系統正朝著以下特征方向發展：

1.模塊化和小型化：超聲波檢測儀器需要具有可分模塊功能，某些模塊出現問題可以隨時更換，而不需要對整體模塊進行改動；未來儀器設計更多的趨勢是向小型化發展，以適應更多場合的需求。

2.數字化和智能化：未來的檢測儀器應當具有高度的智能化和數字化，能夠自動識別缺陷，顯示圖像，還會具有良好的操作界面以及簡單的操作步驟。

超聲波探傷檢測方法分類

超聲波探傷根據收發方式的不同、產生波形的不同，換能器與被測物耦合的方式不同等有不同的分類方法，每種方法實現的手段以及檢測缺陷的類型都有所不同。按照探傷的原理可分為共振法、穿透法和脈沖反射法。

共振法：

物體本身存在固有頻率。聲波以特定頻率進入被測物時在其表面上發生反射現象，并且反射波與入射波的相位可疊加，稱這種現象叫做共振。

用共振法檢測工件時，首先使探頭與工件緊密結合，然后不斷的改變加載在壓電晶片上電壓的頻率，從而調整輻射到工件中超聲波的波長。當工件的厚度為入射波半波長的整數倍時，在表面會產生駐波現象，超聲測厚中常用此方法測量物體的厚度。

穿透法：

穿透法通常采用發射探頭和接收探頭共同完成探傷任務。在對工件進行探傷時，將探頭至于工件兩側，使超聲波能夠從發射探頭通過工件后進入接收探頭。當工件內部無缺陷時，接收回的超聲波存在比較大的能量；如果遇到缺陷，聲波會被阻隔一部分或者完全阻隔，在接收端此片區域的能量就比較弱，會形成聲影，通過此方法就可以判斷缺陷形狀大小

脈沖反射法：

脈沖反射法和前面的兩種方法不太一樣，超聲換能器發出的波不是連續波，而是具有一定頻率的脈沖超聲波。以 A 型探傷儀為例，從換能器發出的脈沖超聲波會進入到工件，同時在顯示器上形成一個起始信號，通常叫做起始波。超聲波在工件內部遇到缺陷時會發生信號反射，通過超聲換能器轉換成對應的電脈沖信號，最終進過放大電路出現在顯示器中。顯示器的橫坐標是電子束運動的時間，縱坐標是信號幅值，兩者都認為是勻速運動，所以缺陷反射回的信號同始波信號，底波反射回的信號同始波信號他們之間的距離是相等，成比例運算。

按照探頭和工件的耦合方式可分為直接接觸法和液浸法兩種。

直接接觸法：

直接接觸法首先在接觸面涂一層很薄的耦合劑，然后把換能器直接放上去進行檢測，如圖 2.1 所示。使用直接接觸法的好處是使用方便，操作簡單，只需要在工件表面涂抹耦合劑便可進行探傷，但是探傷的好壞與耦合劑性能有著直接的關聯。

液浸法：

直接接觸法具有使用靈活、方便等優點。但是很多影響因素都難以控制，比如耦合層厚度的薄厚、接觸面積的大小、凹坑的填充程度等，而且探測速度慢，不利于實現自動化。為了克服以上缺點，通常采用液浸法。在液浸法中換能器和工件不直接接觸，而是由換能器發射的聲波經過液體耦合層后，再射入到工件中，因而聲波的發射和接收都比較穩定。

水可以作為很好的耦合劑，常常被用在液浸法中。超聲波自動探傷大部分就是采用水作為耦合劑，根據工件和換能器在耦合劑所處的位置不同，一般可分為全部液浸法、局部液浸法和間隙法等。