超 声 波 探 伤
问答题：
1、 什么是机械振动和机械波？二者有何关系？
答：物体沿着直线或曲线在某一平衡位置附近作往复周期性的运动，称为机械运动。机械振动在弹性介质中的传播过程称机械波。二者是相互联系的，振动是产生波动的根源，波动是振动状态的传播过程，也是振动能量的传播过程。
2、 什么是超声波的近场区与近场长度？近场长度与哪些因素有关？为什么要尽量避免在近场区探伤？
答：波源附近由于波的干涉而出现一系列声压极大值极小值的区域称超声波的近场区。波源轴线上最后一个声压极大值与波源的距离称近场长度，用N表示。
DS 2 ES
4λ πλ ，可知近场长度与波源面积成正比，与波长成反比。近场区对探伤定量是不利的，处于声压极小值处的较大缺陷回波可能较低，处于声压极大值处的较小缺陷回波可能较高，这样易引起误判，甚至漏检。因此应尽量避免在近场区探伤。
3、 超声波探伤仪主要由哪几部分组成？简述A型脉冲反射式超声波探伤仪的工作过程。
答：超声波探伤仪主要由以下几个部分组成：同步电路、扫描电路、发射电路、接收放大电路，显示电路和电源电路等组成。
A型脉冲反射式探伤仪的工作过程如下：同步电路的触发脉冲同时加至扫描电路和发射电路。扫描电路受触发产生锯齿波电压，加至示波管水平偏转板，使电子束发生水平偏转，在荧光屏上产生一条水平扫描线。与此同时，发射电路受触发产生高频电脉冲，加至探头，激励压电晶片振动，在工件中产生超声波。超声波在工件中传播，遇缺陷或底面发生反射，返回探头时又被压电晶片转变为电信号，经接收电路放大和检波，加至示波管垂直偏转板上，使电子束发生垂直偏转，在水平扫描线相应位置上产生缺陷波和底波。根据缺陷波的位置和幅度，为缺陷定位和定量。
4、 如何选择探头频率？
答：频率的高低对探伤有较大的影响。频率高，灵敏度和分辨率高，指向性好，对探伤有利。但频率高，近场区长度大，衰减大，对探伤不利。实际探伤中要全面分析各方面的因素，合理选择频率。一般在保证探伤灵敏度的前提下尽可能选择较低的频率。对于晶粒细的锻件、轧制件和焊接件等，可选用较高频率，常用2.5-5MHZ
超声波探伤检验操作规程
1 适用范围
本检验规程叙述的是使用A型脉冲反射式超声波探伤仪对煤矿用设备中原材料及零部件等内部进行的一种无损检测。
2 引用标准、规范
CHSNDT001-2007 无损检测人员资格鉴定与认证
GB/T11345-1989 钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果分级
3 超声波检测人员
3.1 从事承压设备的原材料和零部件等无损检测的人员，应按照《无损检测人员资格鉴定与认证》的要求取得相应无损检测资格。
3.2 无损检测人员资格级别分为：Ⅲ（高）级、Ⅱ（中）级、Ⅰ（初）级。取得不同无损检测方法各资格级别的人员，只能从事与该方法和该资格级别相应的无损检测工作，并负相应的技术责任。
3.3 无损检测人员应根据CHSNDT001的规定每年进行一次视力检查。
4 检验设备、器材和材料
4.1 超声检测设备均应具有产品质量合格证或合格的证明文件。
4.2 超声波探伤仪
A型脉冲反射式超声波探伤仪，其工作频率范围为0.5 MHz ~10MHz，仪器至少在荧光屏满刻度的80%范围内呈线性显示。探伤仪应具有80dB以上的连续可调衰减器，步进级每档不大于2dB，其精度为任意相邻12dB的误差在±1dB以内，最大累计误差不超过1dB。水平线性误差不大于1%，每次连续使用周期开始（或每三个月）应对垂直线性进行评定，误差不大于5%。
4.3 探头
4.3.1 晶片面积不应大于500平方毫米，其任一边长原则上不大于25mm。
4.3.2 单斜探头声束轴线水平偏离角不应大于2°，主声束垂直方向不应有明显的双峰。
4.4 超声波探伤仪和探头的系统性能
4.4.1 在达到所探工件的最大检测声程时，其有效灵敏度余量应不小于10dB。 4.4.2 仪器和探头的组合频率与公称频率误差不得大于±10%。
4.4.3 仪器和直探头组合的始脉冲宽度（在基准灵敏度下）：对于频率为5MHz的探头，宽度不大于10mm；对于频率为2.5MHz的探头，宽度不大于15mm。
第1页 共21页 培训教材之理论基础
第一章 无损检测概述
无损检测包括射线检测（RT）、超声检测（UT）、磁粉检测（MT）、渗透检测（PT）和涡流检测（ET）等五种检测方法。主要应用于金属材料制造的机械、器件等的原材料、零部件和焊缝，也可用于玻璃等其它制品。
射线检测适用于碳素钢、低合金钢、铝及铝合金、钛及钛合金材料制机械、器件等的焊缝及钢管对接环缝。射线对人体不利，应尽量避免射线的直接照射和散射线的影响。
超声检测系指用A型脉冲反射超声波探伤仪检测缺陷，适用于金属制品原材料、零部件和焊缝的超声检测以及超声测厚。
磁粉检测适用于铁磁性材料制品及其零部件表面、近表面缺陷的检测，包括干磁粉、湿磁粉、荧光和非荧光磁粉检测方法。
渗透检测适用于金属制品及其零部件表面开口缺陷的检测，包括荧光和着色渗透检测。
涡流检测适用于管材检测，如圆形无缝钢管及焊接钢管、铝及铝合金拉薄壁管等。
磁粉、渗透和涡流统称为表面检测。
第二章 超声波探伤的物理基础
第一节 基本知识
超声波是一种机械波，机械振动与波动是超声波探伤的物理基础。
物体沿着直线或曲线在某一平衡位置附近作往复周期性的运动，称为机械振动。振动的传播过程，称为波动。波动分为机械波和电磁波两大类。机械波是机械振动在弹性介质中的传播过程。超声波就是一种机械波。
机械波主要参数有波长、频率和波速。波长：同一波线上相邻两振动相位相同的质点间的距离称为波长，波源或介质中任意一质点完成一次全振动，波正好前进一个波长的距离，常用单位为米(m)；频率f：波动过程中，任一给定点在1秒钟内所通过的完整波的个数称为频率 ，常用单位为赫兹(Hz)；波速C：波动中，波在单位时间内所传播的距离称为波速，常用单位为米/秒（m/s）。
由上述定义可得：C= f ，即波长与波速成正比，与频率成反比；当频率一定时，波速愈大，波长就愈长；当波速一定时，频率愈低，波长就愈长。
次声波、声波和超声波都是在弹性介质中传播的机械波，在同一介质中的传播速度相同。它们的区别在主要在于频率不同。频率在20~20000Hz之间的能引起人们听觉的机械波称为声波，频率低于20Hz的机械波称为次声波，频率高于20000Hz的机械波称为超声波。次声波、超声波不可闻。
超 声 探 伤 仪 安 全 操 作 规 程
型号：CTS-22A
编号：Q/YX·Z·ZDS015-2003
吉林亚新工程检测有限责任公司探伤分公司
超声波探伤仪安全操作规程
1 使用前的准备工作
1.1检查直流电源或充电交流电源是否符合要求。
1.2 新进、经过检修或使用日久的仪器，均需对其主要性能进行检查。
1.2.1 垂直线性检查。
1.2.2 水平线性检查。
1.2.3 回波频率检查。
1.3 GN电池的充电
1.3.1 充电一般要求在机外进行。
1.3.2 将充电器开关置于充电位置，接通电源后，“充电”和“电源”两只灯均亮。
1.3.3 若“充电”指示灯闪动说明GN电池接触不良或损坏，应予以检查修理。
1.3.4 充电指示灯灭，既充电完毕，必须立即取下GN电池待用，并关闭电源。
1.3.5 充电在15-35℃室温进行，电源电压和充电时间要符合充电要求。
1.3.6 放电后的GN电池，不能长期保存，定期给存放较久的电池充电。
2 仪器的调节
步骤：聚焦-辅助聚焦-辉度调节-基线校正-几何图形-垂直调节-水平调节
3 注意事项
3.1 开机时，面板上的电压指示灯表针应在红色区域，表针在黑色区域时，必须停止使用，并对GN电池充电。
3.2 停止操作时，应随时关掉“电源”开关。
3.3 不论直流或交流供电均把充电器或GN电池擦好，并拧紧螺丝。
3.4 仪器不能接近强磁场。
3.5 操作旋钮时不准用力过猛。
3.6 探头线 、电源线切忌扭曲。
3.7 不许猛拉探头擦头或抓住电缆拔插头。
3.8 探头线、小工具应防入皮箱指定位置，现场检测可将皮箱挂在胸前使用。
超 声 探 伤 仪 安 全 操 作 规 程
型号：PXUT-27
编号：Q/YX·Z·ZDS016-2003
吉林亚新工程检测有限责任公司探伤分公司
超声波探伤仪安全操作规程
1 使用前的准备工作
1.1检查直流电源或充电交流电源是否符合要求。
