超声波检测讲义系统基本概念

超声波检测基础知识简介超声波检测通常是指通过声波的反射、散射等物理现象对实物进行检测和分析的一种非破坏性检测技术。

超声波具有频率高、穿透力强、灵敏度高、特性稳定等优点，被广泛应用于工业、医学、环保等领域中。

超声波的基本原理超声波是指频率大于20kHz的声波。

超声波在物质中传播的速度受到物质密度、弹性模量和泊松比等因素的影响。

当超声波遇到物体表面或内部结构发生反射或散射时，会在探头中产生电信号，通过信号处理和分析，就可以获得物体的内部结构信息。

超声波探测技术超声波探测系统主要包含以下三个部分：超声发生器、超声探头和信号分析仪。

超声发生器负责产生超声波信号，超声探头负责将超声波信号传递到被测物体中，信号分析仪负责对超声波信号进行处理和分析。

超声波探测技术可以分为接触式和非接触式两种方式。

接触式超声波探测需要将超声探头直接贴附于被测物体表面，适用于对表面缺陷进行检测。

非接触式超声波探测通过传播空气中的超声波来检测物体内部结构，适用于一些特殊要求的场合。

超声波检测应用领域超声波检测技术被广泛应用于工业、医学、环保等领域。

在工业领域中，超声波检测技术可以用于检测金属、非金属材料的缺陷、变形等情况，被广泛应用于航空、汽车、管道等领域。

在医学领域中，超声波检测技术可以用于对人体内部组织器官进行检测和诊断，被广泛应用于心脏、腹部、肝脏等区域。

在环保领域中，超声波检测技术可以用于对大气、水等环境因素进行监测和分析。

超声波检测的优缺点超声波检测技术具有频率高、分辨率高、不破坏被测物体等优点。

同时，超声波检测技术也存在检测深度限制、检测结果易受表面状态影响等缺点。

因此，在选择超声波检测技术时，需要综合考虑其优缺点和适用场合。

超声波检测技术是一种非破坏性检测技术，具有广泛的应用领域和优点。

未来，随着科技的不断发展，超声波检测技术将会发挥更加重要的作用，为人们的生产生活带来更多的便利和贡献。

超声波检测讲义（UT）无损检测培训资料--超声波检测通用工艺规程1.主要内容与适用范围本规程规定了焊缝超声检测人员具备的资格、仪器、探头、试块、检测技术方法和质量分级等。

本规程适用于本公司生产的厚度为6mm～30mm钢制承压设备全熔化焊的超声检测。

不适用于铸钢及奥氏体钢焊缝，外径小于159mm的钢管对接焊缝，内径小于或等于250mm或内外径之比小于80%的纵向焊缝检测。

本规程按JB4730的要求编写，符合《容规》和GB150等要求。

检测工艺卡是本规程的补充，由Ⅱ级人员按本规程等要求编制，其检测参数规定的更具体。

2.引用标准、法规JB/T4730-2005《承压设备无损检测》GB150-1998《钢制压力容器》JB/T9214-1999《A型脉冲反射式超声波探伤系统工作性能测试方法》JB/T10061-1999《A型脉冲反射式超声波探伤仪通用技术条件》JB/T10062-1999《超声探伤用探头性能测试方法》3.检测人员3.1检测人员必须经过培训，按《特种设备无损检测人员考核与监督管理规则》的要求。

经理论和实践考试合格，取得相应等级资格证书的人员担任。

3.1.1检测人员每年应检查一次身体，其矫正视力不低于1.0。

4.探伤仪、探头和试块4.1探伤仪采用A型脉冲反射式超声波探伤仪器，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。

仪器应具有80dB以上的可调衰减器，步进级每档不大于2Db，其精度为任意相邻12 dB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%,垂直线性误差不大于5%。

4.2探头4.2.1晶片面积一般不应超过500mm2，且任意一边长原则上不大于25 mm 。

4.2.2单斜探头声束轴线水平偏离角不应大于2度，主声束垂直方向不应有明显的双峰。

4.3仪器和探头的系统性能4.3.1在达到所检工件的最大检测声程时，其灵敏度余量应≥10dB。

超声波的基本知识1超声波基本原理1.1振动与波动机械振动：物体在平衡位置附近往复运动。

质量弹簧系统的运动；钟摆的摆动；水上浮标的浮动；担物行走时扁担的颤动；在微风中树梢的摇摆；振动的音叉、锣、鼓、琴弦等都是机械振动。

1,受力方向指向平衡位置2.受力大小与质点偏离平衡位置的距离成正比根据牛顿力口速度定律F 二ma 通峰为x=A sin (o)t+(p )£J=f -单摆体系受力分析 质量弹簧体系受力分析：虎克定律F=-k?x in在单播的摆甬Ot 很小(例如。

<5°)1 .切法方向近但为平衡方向2 .写in(u)近暝为Q ,质点偏离平衡位置乂=LU根据牛顿力□速度定律F -ma ,G=mg—mgm =>c^r 4-干x =Q通解为G -A.sin(wt+(p)f=J 星机械振动的三个特点：物体，平衡位置，回复力1 .物体：宏观的物体或细观的质点2 .平衡位置：通常是运动过程的中心(静止)位置3 .回复力：偏离平衡位置后，受到指向平衡位置的力鬲足运动方程f+ki=0的振动称为简谐振动简情滋动通解为x=Asin (wt+(p)确定性振动：可以用确定性的函数描述其运动规律最为简单的是简谐振动有限个简谐振动的叠加无限个简谐振动的叠加随机振动：不能预先确定的振动。

无法用确定性函数描述须用概率统计方法定量描述平稳随机振动：运动随机，概率统计参量稳定非平稳随机振动：运动随机，概率统计参量不稳定产生机械振动的根本原因： 1 .偏离平衡位置2 .有与偏离平衡位置位移相关的回复力：指向平衡位置的力，使物体回到平衡位置 振动能够持续的原因：1.物体偏离平衡位置对应克服回复力时集聚的势能2.物体在 回复力的作用下势能与动能的转换 在回复力的作用下，物体回到平衡位置时，回复力减小到零，势能完全转化为动能，此 时惯性使其偏离到平衡位置的另一边，克服新产生的回复力，直至达到最大偏离位置，动能 完全转化为势能。

《超声波检测技术基础知识概述》一、基本概念超声波检测技术是一种利用超声波在材料中传播的特性来检测材料内部缺陷、测量材料厚度、确定材料性质等的无损检测方法。

超声波是指频率高于 20kHz 的机械波，其在不同材料中的传播速度、衰减程度和反射特性各不相同，这些特性为超声波检测提供了基础。

超声波检测主要涉及到超声波的发射、传播和接收。

通常使用超声波探头作为发射和接收超声波的装置。

探头中的压电晶体在电信号的激励下产生超声波，并将接收到的超声波信号转换为电信号，以供后续分析处理。

二、核心理论1. 超声波的传播特性- 超声波在均匀介质中沿直线传播，其传播速度取决于介质的弹性模量和密度。

不同材料中的传播速度差异较大，例如在钢中的传播速度约为 5900m/s，在水中的传播速度约为 1480m/s。

- 超声波在传播过程中会发生衰减，衰减的原因主要包括散射、吸收和扩散等。

散射是由于材料中的不均匀性引起的，吸收是由于材料对超声波能量的吸收，扩散则是由于超声波在传播过程中的扩散效应。

- 当超声波遇到不同介质的界面时，会发生反射、折射和透射等现象。

反射波的强度取决于界面两侧介质的声阻抗差异，声阻抗差异越大，反射波越强。

2. 超声波检测原理- 脉冲反射法：通过发射短脉冲超声波，当超声波遇到缺陷或界面时，会产生反射波。

根据反射波的到达时间、幅度和波形等信息，可以确定缺陷的位置、大小和性质。

- 穿透法：将超声波发射探头和接收探头分别放置在被检测材料的两侧，通过检测透射超声波的强度和波形变化，来判断材料内部是否存在缺陷。

- 共振法：利用超声波在被检测材料中产生共振的原理，通过测量共振频率和共振幅度等参数，来确定材料的厚度、弹性模量等性质。

三、发展历程超声波检测技术的发展可以追溯到 19 世纪末期。

当时，人们开始研究超声波的特性和应用。

20 世纪初期，超声波检测技术开始应用于工业领域，主要用于检测金属材料的内部缺陷。

在第二次世界大战期间，超声波检测技术得到了快速发展，被广泛应用于军事工业中，如检测飞机、舰艇等装备的零部件。

第一章超声波检测超声波检测定义：使超声波与试件相互作用，就反射、透射和散射的波进行研究，对试件进行宏观缺陷检测、几何特性测量、组织结构和力学性能变化的检测和表征，并进而对其特定应用性进行评价的技术。

超声检测的优点：（1）适用于金属、非金属和复合材料等多种制件的无损检测；（2）穿透能力强，可对较大厚度范围内的试件内部缺陷进行检测。

如对金属材料，可检测厚度为1～2mm的薄壁管材和板材，也可检测几米长的钢锻件；（3）缺陷定位较准确；（4）对面积型缺陷的检出率较高；（5）灵敏度高，可检测试件内部尺寸很小的缺陷；（6）检测成本低、速度快，设备轻便，对人体及环境无害，现场使用较方便。

超声检测的局限性：（1）对试件中的缺陷进行精确的定性、定量仍须作深入研究；(2)对具有复杂形状或不规则外形的试件进行超声检测有困难；(3)缺陷的位置、取向和形状对检测结果有一定影响；(4)材质、晶粒度等对检测有较大影响；(5)以常用的手工A型脉冲反射法检测时结果显示不直观，且检测结果无直接见证记录。

超声波检测的适用范围：从检测对象的材料来说，可用于金属、非金属和复合材料；从检测对象的制造工艺来说，可用于锻件、铸件、焊接件、胶结件等；从检测对象的形状来说，可用于板材、棒材、管材等；从检测对象的尺寸来说，厚度可小至1mm，也可大至几米；从缺陷部位来说，既可以是表面缺陷，也可以是内部缺陷。

1.1超声波检测的基础知识1.1.1 超声波声波：频率在20～20KHz之间；次声波：频率低于20Hz；不容易衰减,不易被水和空气吸收.而次声波的波长往往很长,因此能绕开某些大型障碍物发生衍射.某些次声波能绕地球2至3周.某些频率的次声波由于和人体器官的振动频率相近,容易和人体器官产生共振,对人体有很强的伤害性,危险时可致人死亡超声波：频率大于20KHz。

方向性好,穿透能力强,易于获得较集中的声能,在水中传播距离远,可用于测距、测速、清洗、焊接、碎石、杀菌消毒等。

超声波探伤讲义(内部培训资料)超声波探伤讲义(内部培训资料)一、概述超声波探伤是一种常用的非破坏性检测技术，广泛应用于工业领域。

本讲义将介绍超声波探伤的原理、设备、操作流程以及常见的应用场景。

二、原理超声波探伤利用材料中超声波的传播和反射特性来检测物体内部的缺陷。

超声波在材料中传播时，遇到界面或缺陷时会发生折射和反射，通过接收和分析反射信号，可以判断缺陷的位置和性质。

三、设备1. 超声波探伤仪：包括发射装置、接收装置、控制系统等。

2. 控制台：用于调节探伤仪的参数和显示检测结果。

3. 传感器：将超声波信号传输到被检物体表面，并接收反射信号。

四、操作流程1. 准备工作：确认探伤区域、选择合适的传感器和探头，并对设备进行检查和校准。

2. 设置参数：根据被检材料的性质和缺陷类型，调节控制台上的参数，如频率、增益等。

3. 扫描检测：将传感器沿被检物体表面平稳移动，保持一定的检测速度，记录反射信号。

4. 数据分析：通过控制台或计算机软件，对采集到的数据进行分析和处理，判断是否存在缺陷。

5. 结果评估：根据分析结果，评估被检物体的质量并作出相应的判定。

五、应用场景1. 金属材料检测：超声波探伤被广泛应用于金属材料的检测，如焊接接头、铸件、锻件等。

2. 管道检测：可以通过超声波探伤检测管道内部的腐蚀、裂纹等缺陷，保证管道的安全运行。

3. 轴承检测：超声波探伤可以检测轴承内部的裂纹、磨损等问题，预防故障和损坏。

4. 建筑结构检测：超声波探伤可用于检测混凝土结构中的空洞、裂缝等缺陷，确保建筑物的安全性。

六、注意事项1. 操作人员需经过专业培训，并持证上岗。

2. 检测前需对设备进行检查和校准，确保其正常工作。

3. 根据被检材料的性质和缺陷类型，选择合适的探头和参数设置。

4. 操作过程中需保持传感器与被检物体表面的贴合度，并保持恒定的扫描速度。

5. 分析结果需结合其他检测方法或实际应用情况进行综合评估。

七、总结超声波探伤技术是一种重要的非破坏性检测方法，具有广泛的应用前景。