探伤是工业超声波检测中最常用的技术。一般来说，高频率的声波会从缺陷中反射出来，产生清晰的回声模式。
便携式仪器记录并显示这些回声模式。超声波检测是一种安全测试方法，广泛用于各种服务行业和生产过程，特别是在使用焊缝和结构金属的应用中。本文概述了超声波探测的理论，实践和应用。
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基础理论
声波是通过诸如液体，固体或气体的介质的机械振动。这些波通过预期方向的特定速度通过介质。当这些波凸起进入具有不同介质的边界时，它们被透射回来。这是超声波探测器背后的原理。
频率，速度和波长
大多数超声波检测应用在每秒500 kHz和10 MHz之间的频率使用频率。在Megahertz范围内的频率下，声能通过最常见的材料和液体轻松传播，但不能通过空气或类似的气体有效地通过。亚博网站下载此外，不同类型的声波以不同的速度速率行驶。
另外，由于经由介质通过，波长是指波周期中的两个后续点之间的距离。它与速度和频率有关。在超声波探测和超声厚度的测绘中，检测的最小限度是半波长，并且分别最小可测量的厚度是一个波长。
的传播模式
在固体中，声波可以以不同的传播模式出现，这些模式以所涉及的运动类型为特征。超声波探伤常用的模态有横波和纵波。
限制声音传输的变量
与软的、不均匀的或颗粒状的材料相比，硬的、均匀的材料能够更有效地反射声波。亚博网站下载三个因素，如波束传播、衰减和散射，控制着声波在特定介质中通过的距离。
思考在边界
反射系数或反射能量的大小与两种材料的相对声阻有关。亚博网站下载在超声探伤应用中，金属边界和空气边界是常见的，其中反射系数达到100%。这是超声波探伤的基本原理。
反射和折射的角度
在超声波频率下，声能具有极强的方向性，用于探伤的声束也有明确的定义。根据斯涅尔折射定律，从一种材料传到另一种材料的声能会弯曲。直线运动的光束将沿直线方向运动;然而，以一定角度撞击边界的光束会发生弯曲。
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超声换能器
换能器是一种能把能量从一种状态转换成另一种状态的仪器。超声波换能器可以将电能转化为声能，反之亦然。
对于超声波检测，标准换能器采用由聚合物，复合材料或压电陶瓷制成的有源元件。当向该元件施加高电压的电脉冲时，它通过特定频率振动并产生声波。当传入的声波振动该元素时，它会产生电脉冲。
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图1所示。典型接触式传感器的截面
在探伤检测应用中，通常采用五种类型的超声换能器。它们包括接触换能器，浸没器换能器，延迟线换能器，角度束换能器和双元件换能器。
先进的超声波探测器
Panametrics-NDT Epoch系列是超声波探测器，其基于微处理器的紧凑型和便携式仪器。它们是商店和现场应用的理想选择，并显示经过训练的操作员容易理解的超声波波形，培训的操作员可以检测和对测试件中的缺陷进行分类。该系列包括波形显示器，超声波脉冲/接收器，数据记录模块以及用于信号捕获和分析的软件和硬件。为了优化换能器的性能，可以控制脉冲幅度，阻尼和形状。同样，为了发出信噪比，可以修改接收器增益和带宽。
超声波探伤程序
训练有素的操作员可以识别与代表漏洞和良好部分相关的回声响应相关的特定回声模式。这可以通过利用正确的参考标准和接受的测试程序以及良好的声波传播知识来完成。两种校准标准如直梁测试和角度梁测试都用于超声波探伤。后一种技术通常用于焊接检查。
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图2。典型角梁组件
结论
超声波探伤是一种比较方法。虽然一些基于模拟的缺陷探测器仍在生产中，但大多数现代仪器采用数字信号处理来提高稳定性和准确性。
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