超聲波檢測怎麼弄

1. 簡述使用超聲波探傷判斷金屬內部裂紋的方法

鋼結構在現代工業中佔有重要地位，更是海洋石油行業重要的基礎設施，在國民經濟和社會發展中起到十分重要的作用。鋼結構在建造焊接過程中受到各種因素的影響，難免產生各種缺陷，甚至是裂紋等危害性較大的缺陷，若在建造過程中不及時發現並將其移除，將可能發生重大突發事件，甚至危及生命安全。因此，無損檢測在建造環節中尤為重要，目前常用的無損檢測方法有：射線檢測、超聲波檢測、磁粉檢測、滲透檢測等，而超聲波檢測由於其效率高、靈敏度高、無輻射無污染等優點，在海洋鋼結構的建造中得到廣泛的應用。
1 超聲波檢測基礎
超聲檢測是指超聲波與工件相互作用，就反射、透射和散射波進行研究，對工件進行宏觀缺陷檢測、幾何特性測量、組織結構和力學性能變化的檢測和表徵，並進而對其特定應用性進行評價的技術。
1.1 超聲波檢測原理
利用超聲波對材料中的宏觀缺陷進行探測，依據的是超聲波在材料中傳播時的一些特性，如：聲波在通過材料時能量會有損失，在遇到兩種介質的分界時，會發生反射等等，其工作原理是：
1）用某種方式向被檢試件中引入或激勵超聲波；
2）超聲波在試件中傳播並與其中的物體相互作用，其傳播的方向或特徵會被改變；
3）改變後的超聲波又通過檢測設備被檢測到，並可對其處理和分析；
4）根據接收的超聲波的特徵評估試件本身及其內部存在的缺陷特徵。
通常用以發現缺陷並對缺陷進行評估的基本信息為：
1）來自材料內部各種不連續的反射信號的存在及其幅值；
2）入射信號與接收信號之間的傳播時間；
3）聲波通過材料以後能量的衰減。
圖1 超聲檢測示意圖
1.2 超聲波檢測的優點和局限性
1.2.1 優點
與其他無損檢測方法相比，超聲檢測方法的主要優點有：
（1）適用於金屬、非金屬、復合材料等多種材料的無損評價。
（2）穿透能力強，可對較大厚度范圍的試件內部缺陷進行檢測，可進行整個試件體積的掃查。
（3）靈敏度高，可檢測到材料內部很小的缺陷。
（4）可較准確的測出缺陷的深度位置，這在很多情況下世十分必要的。
（5）設備輕便，對人體和環境無害，可作現場檢測。
1.2.2 局限性
（1）由於縱波脈沖反射法存在盲區，和缺陷取向對檢測靈敏度的影響，對位於表面和近表面的某些缺陷常常難以檢測。
（2）試件形狀的復雜性，如不規則形狀，小曲率半徑等，對超聲波檢測的課實施性有較大影響。
（3）材料的某些內部結構，如晶粒度，非均勻性等，會使靈敏度和信噪比變差。
2 橫向裂紋檢驗
橫向裂紋不僅給生產帶來困難，而且可能帶來災難性的事故。裂紋焊接中最危險的缺陷之一，他嚴重削弱了工件的承載能力和腐蝕能力，即使不太嚴重的裂紋，由於使用過程中造成應力集中，成為各種斷裂的斷裂源。正因為裂紋有如此大的危害性，像JB/T 4730， GB 11345，AWS D1.1， API RP 2X等國內外各大標准中都有「裂紋不可接受」等類似描述。而超聲波檢測對缺陷性質判定沒有射線檢測直觀，如果檢測方法不當等原因造成橫向裂紋的漏檢或誤判，其都有不良結果：若把其他缺陷判為橫向裂紋造成不必要的返修，進而影響材料韌性等性能；把裂紋判為點狀缺陷放過，則工程就存在較大的安全隱患。所以正確選擇探測方法和對回波特性分析，對橫向裂紋的超聲波檢測尤為重要。
2.1 探頭角度的選擇
縱波直探頭：橫向裂紋屬面狀缺陷，一般和探測面垂直，而0°直探頭適用於發現與探測面平行的缺陷，所以直探頭不能有效的探測出橫向裂紋。
橫波斜探頭：對同一缺陷，70°和60°探頭聲程較大，聲波能量由於被吸收和散射造成衰減嚴重，尤其只在檢測母材厚度較大的焊縫時，回波高度較低，對發現缺陷波和波形分析不利，進而影響是否為橫向裂紋的判定。而45°探頭具有聲束集中、聲程短衰減小，聲壓往復透射率高的特點，所以選用45°探頭具有良好的效果。圖2是70°，60°和45°探頭在相同的基準靈敏度的前提下，對同一橫向裂紋的回波比較：
（a）70°探頭回波 （b）60°探頭回波
（c）45°探頭回波
圖2 70°，60°和45°探頭對同一橫向裂紋的回波
2.2 橫向裂紋的掃查
圖3 焊縫UT掃查方式平面圖
常見的焊接缺陷（如夾渣、未熔合、未焊透等）大多與焊縫軸線平行或接近平行，或以點狀形式存在，針對這種情況，綜合使用圖3中的方式A、方式B和方式C即可，但該三種掃查方式對橫向裂紋等與焊縫軸線垂直（與聲束方向平行）的橫向缺陷無回波顯示，即無法被檢出。為能有效探出焊縫橫向裂紋應盡可能使聲束盡可能平行於焊縫。可用如下幾種掃查方式探測橫向裂紋：
2.2.1 騎縫掃查
如果焊縫較平滑或焊縫加強高已經打磨處理，探頭「騎」在焊縫上探測是檢查橫向裂紋的極為有效的方法，可採用在焊縫上直接掃查的方式，如圖3方式D所示。
2.2.2 斜平行掃查
若焊縫表面較為粗糙且不宜進行打磨處理，為探測出焊縫中的橫向裂紋，可用探頭與焊縫軸線成一個小角度或以平行於焊縫軸線方向移動掃查，如圖3方式E所示。 2.2.3 用雙探頭橫跨焊縫掃查法
將兩個斜探頭放在焊縫兩側，組成一發一收裝置，此時若焊縫中有橫向裂紋，發射的超聲波經反射後會被接收探頭接收從而檢出缺陷，如圖4所示。
圖4 雙探頭橫跨焊縫掃查法
該三種方法各有特點，斜平行掃查操作簡單、效率高、焊縫無需處理、耦合較好，但由於聲束方向與裂紋不能完全垂直而造成靈敏度不高；雙探頭橫跨焊縫掃查法操作精度要求高困難大、效率不高；騎縫掃查對焊縫表面要求較高，對埋弧焊或其他焊接方法但焊縫表面進過處理的焊縫，表面相對較平滑，能夠有效的耦合，該方法較為直接，且效率高，靈敏度高，所以在很多情況下「騎縫掃查」是首選。
2.3 掃查靈敏度
按照各項目業主所規定的標准調節。
3 橫向裂紋的判別
根據形狀，我們把缺陷分為點狀缺陷、線狀缺陷和面狀缺陷（裂紋、未熔合）。顯然，反射體形狀不同，超聲波反射特性必然存在一定的差異，反過來，通過分析反射波、缺陷位置、焊接工藝等信息，就可以推測缺陷的性質。
橫向裂紋具有較強的方向性，當聲束與裂紋垂直時，回波高度較大，波峰尖銳，探頭轉動時，聲束與裂紋角度變化，聲束能量被大量反射至其他位置而無法被探頭接收，回波高度急劇下降，這一特性是判定橫向裂紋的主要依據。
檢測過程中橫向裂紋的判別可以按以下步驟：
1）在掃查靈敏度下將探頭放在的焊縫縫上掃查（參考2.2節掃查方式）；
2）發現橫向顯示後，找到最高波，確定是否為缺陷回波；
3）定缺陷回波後，定出缺陷的具體位置，並在焊縫上做出標記；
4）探頭圍繞缺陷位置做環繞掃查（如圖5所示）；
圖5 環繞掃查示意圖 圖6 動態波形圖1
環繞掃查時回波高度基本相同，變化幅值不大，其動態波形如圖6所示，則可以判定其為點狀缺陷；若環繞掃查時其動態波形如圖7或圖8所示，結合靜態波形，可判斷為橫向裂紋，在條件允許的情況下可用同樣的方法到焊縫背面掃查確認。
圖7 動態波形圖2 圖8 動態波形圖3
5）若條件允許可打磨到裂紋深度，藉助磁粉檢驗（MT）進一步驗證。
圖9 橫向裂紋MT驗證
4 結論
超聲波探傷是檢出焊縫橫向裂紋的有效手段，尤其是厚壁焊縫，射線檢測靈敏度下降，難以發現其中的橫向裂紋。用超聲波檢測方法，選擇正確的參數、合適的掃查方式，掌握橫向裂紋的靜態和動態波形特點，能夠有效的判別橫向裂紋，這已舉措已經在海洋石油工程的各個項目中得到應用，並多次准確成功檢測出橫向裂紋，保證了多項工程質量。

2. 混凝土超聲波檢測儀的操作方法

1、 連接
用BNC纜線將換能器和顯示器連接起來，如果用不同長度的纜線，應將長的一根連接發射埠。
要點：打開主機前，應先連接好換能器，關閉主機後，再拆下換能器。若碰到傳輸線的BNC介面，可能會觸電。
2、 顯示
按「ON」鍵，顯示：顯示器的代碼、軟體的版本、電池剩餘使用壽命。若無顯示，應更換電池。
3、 菜單設置
顯示屏上有用戶指導菜單。按照指導菜單，進入相應的項目。按「MENU」鍵顯示如下界面：
回彈值
校正系數
測試編號
基本設置
語言
裂縫深度
表面速度
自動存儲
數據輸出
用↑↓選擇要修改的項目
按「START」鍵開始
按「END」鍵回到主菜單
(1)距離
為了在測試屏幕上自動顯示聲速，需精確輸入換能器之間的距離(用↑↓←→)，精度要達到1%，用米制(m)或英制(ft)單位輸入。
(2)回彈值R
TNO的CUR69測試報告描述了將SCHMIDT之N型回彈儀測出的回彈值與超聲波沖速度相結合計算混凝土強度的方法。這一數學關系是測試了700個以上的構件後才得出的。在輸入了回彈值R和水泥類型後，TICO就能計算出混凝土的強度值，並顯示在ok中。要注意，僅當聲速值與回彈值在曲線范圍內時才能計算出混凝土強度。當回彈值R=30時，聲速值V必須在3900~4450m/s之間 ，否則不計算強度。加為這一數學關系有適用范圍，若超出該范圍，則不能用於計算強度。
(3)修正系數
聲速不僅取決於混凝土的質量，還取決於其它因素，如溫度、濕度、鋼筋的位置等，這些影響因素在標准(如BS188§203)中有說明，本儀器將它們綜合成一個修正系數，用↑↓←→輸入。
(4)測試編號
每次測試完後，編號會自動增加。
(5)基本設置
a) 長度和強度單位的選擇(unit)
用↑↓←→可選擇單位m或ft，強度單位N/mm、MPa、psi或kg/cm。
b) 標定(calibration)
標準的54KHz換能器出廠前已標定過了。標定值標記在標定棒上。若使用其它換能器(其它頻率或參數)，必須按以下步驟標定。
---將修正系數設為1.0
---用↓鍵選擇菜單中的「calibration」標定項，然後按「START」鍵
--用BNC纜線將換能器和顯示器連接起來
--薄薄地塗一層耦合劑
--輸入棒上標明的標定值或檢查儲存值是否等於標定值
--按「START」鍵
--將換能器抵牢標定棒
--5秒鍾後，發出一聲短促音，標定值自動存儲
這樣標定就完成了。然後回到測試主屏測試。再次使用標准換能器之前，必須按上述方法標定。當使用其它換能器(根據被測物的尺寸和截面、混凝土的組合、測試方法而定)，要參考標准和文獻。
(6)語言
儀器內部有英語、法語、德語、目語、義大利語等選擇。
(7)裂縫深度
測試步驟：
☆ 在待測物上量出距離b和2b，並作標記；
☆ 用↑↓←→在主機上輸入距離；
☆ 進行b-b檢測，傳播時間顯示在t1中(μs)
☆ 進行2b-2b檢測，傳播時間顯示在t2中(μs)
（8）表面速度
當被測物只有一個測試面時，可按照以下方法進行測試，但測試結果只反映被測物表面的質量情況。
測試步驟：
☆ 將感測器連到主機上，塗上耦合劑。
☆ 在被測物體上分別以b和2b的距離測試，注意b不能大於250mm。
☆ 按「START」鍵，測試距離顯示在b中，同時感測器發射聲波。
☆ 將感測器按在物體上，一旦測試值穩定3秒鍾後，發出一聲短促音，傳播時間顯示在t1中。
☆ 按「START」鍵，將顯示的值存儲，然後進行進行t2的測試。
☆ 將感測器放在2b的距離，顯示值穩定3秒鍾後，發出一聲短促音，傳播時間顯示在t2中。
☆ 然後，表面波速度顯示在V中。
(9)自動存儲
選擇自動存儲「on」或 「off」確定測試類型。
a) 自動存儲(便於一人操作時進行數據存儲)
☆ 測試時，僅顯示t，一旦測試值穩定3秒鍾後，發出一聲短促音，聲速顯示在V格內。如果輸入了回 彈值R，那麼強度顯示在ok中(V和R必須符合其關系圖)
☆ 按「STORE」鍵將的值加以存儲，如果不想存儲時，按「START」，重新測試。
b) 非自動存儲
測試時，顯示V，如果輸入R值，還顯示ok。測試值可隨時存儲，只要按「STORE」即可。
(10)數據輸出
RS232的數據格式：9600，n，8,1。當內存用滿後，新的數據就會替代最早的數據。
a)

3. 怎樣檢測超聲波

是清洗用嗎？如果是可以採用日本本多的超聲波感測器，不過價格有點高，據說要2萬左右
還有就是錫箔紙來測，方法是把錫箔紙放入超聲波清洗槽，在十秒內如果能擊穿錫箔紙，且均勻的話，效果不錯了。

4. 超聲波樁基檢測方法

按照超聲波換能器通道在樁體中的不同的布置方式，超聲波透射法基樁檢測有三種方法：
（1）樁內單孔透射法

在某些特殊情況下只有一個孔道可供檢測使用，例如在鑽孔取芯後，我們需進一步了解芯樣周圍混凝土質量，作為鑽芯檢測的補充手段，這時可採用單孔檢測法，此時，換能器放置於一個孔中，換能器間用隔聲材料隔離（或採用專用的一發雙收換能器）。超聲波從發射換能器出發經耦合水進入孔壁混凝土表層，並沿混凝土表層滑行一段距離後，再經耦合水分別到達兩個接收換能器上，從而測出超聲波沿孔壁混凝土傳播時的各項聲學參數。需要注意的是， 當孔道中有鋼質套管時，由於鋼管影響超聲波在孔壁混凝土中的繞行，故不能用此法。

（2）樁外單孔透射法

當樁的上部結構已施工或樁內沒有換能器通道時，可在樁外緊貼樁邊的土層中鑽一孔作為檢測通道，檢測時在樁頂面放置一發射功率較大的平面換能器，接收換能器從樁外孔中自上而下慢慢放下，超聲波沿樁身混凝土向下傳播，並穿過樁與孔之間的土層，通過孔中耦合水進入接收換能器，逐點測出透射超聲波的聲學參數，根據信號的變化情況大致判定樁身質量。由於超聲波在土中衰減很快，這種方法的可測樁長十分有限，且只能判斷夾層、斷樁、縮頸等。另外灌注樁樁身剖面幾何形狀往往不規則，給測試和分析帶來困難。
該方法在規范中均沒有提及，不推薦使用。

（3）樁內跨孔透射法
此法是一種成熟可靠的方法，是超聲波透射法檢測樁身質量的最主要形式，其方法是在樁內預埋兩根或兩根以上的聲測管，在管中注滿清水，把發射、接收換能器分別置於兩管道中。檢測時超聲波由發射換能器出發穿透兩管間混凝土後被接收換能器接收，實際有效檢測范圍為聲波脈沖從發射換能器到接收換能器所掃過的面積。根據不同的情況，採用一種或多種測試方法，採集聲學參數，根據波形的變化，來判定樁身混凝土強度，判斷樁身混凝土質量，跨孔法檢測根據兩換能器相對高程的變化，又可分為平測、斜測、交叉斜測、扇形掃描測等方式，在檢測時視實際需要靈活運用。

平測法

斜測法

扇測法

樁內跨孔透射法三種方法的運用：
現場的檢測過程一般首先是採用平測法對全樁各個檢測剖面進行普查，找出聲學參數異常的測點。
然後，對聲學參數異常的測點採用加密平測測試、斜測或扇形掃測等細測方法進一步檢測，這樣一方面可以驗證普查結果，另一方面可以進一步確定異常部位的范圍，為樁身完整性類別的判定提供可靠依據。

5. 超聲波檢查的方法有哪幾種

超聲檢查即利用超聲波原理作用於人體，來判斷人體組織的生理特性、形態結構與功能狀態的一種非創傷性檢查方法。超聲檢查的特點是：操作簡便、可多次重復、切面靈活多樣，且無放射損傷，同時具價廉、安全、無痛、定位可靠報告及時等。超聲波檢查宜做近期跟蹤復查，以掌握病情的動態，同時也可作為產期健康檢查項目之一，以便早期發現病變。超聲波檢查的方法有4種，即A型(示波)法、B型(成象)法、M型(超聲心動圖)法、扇型(兩維超聲心圖)法(多普勒超聲法)。

B型法，即B超檢查在腹部應用最廣，能顯示肝、膽、脾、胰、腎及腎上腺的正常解剖，判斷有無病變，病變是囊性或實性、良性或惡性。

B超腹部檢查必須在空腹狀態下進行，尤其是對膽囊的觀察。婦產科病變，如子宮及附件腫瘤，也應首選B超檢查。妊娠時做B超檢查，可確定胎兒的數目、發育情況、胎盤的位置等。膀胱檢查時，受檢者處憋尿狀態，對病變的顯示更清楚。乳腺病變也可用B超檢查。但是B超也有其局限性，不適宜檢查含氣的結構(如肺)，也不適宜檢查骨及被骨遮蔽的結構。

扇型法可得到心臟各種切面圖象，並可觀察到心臟收縮和舒張時的真實表現，檢測心臟和血管的血流動力學狀態，尤其對先天性心臟病和瓣膜病的分流及返流情況，有較大的診斷價值。多普勒彩色血流顯象，以實時彩色編碼顯示血流的方法，即在顯示屏上以不同彩色顯示不同血流方向和流速，從而增強對血流的直流感。心腔中存在的小血塊以及瓣膜上的裂口等改變也可被發現。此外，經顱超聲多普勒對腦血管病的診斷，及腹部血管檢查對腎功能狹窄、胎兒臍帶繞頸等的診斷均有很高價值。

M型法可根據體內心臟等結構活動，記錄其與胸壁(探頭)間的回聲距離變化曲線，從記錄的曲線圖上，可清晰認出心壁、室間隔、心腔、瓣膜等特徵。可用來診斷多種心臟病。對心房內粘液瘤檢出率極高。

A型法主要從示波上的波幅、波數、波的先後次序等，來判斷有無異常病變。可診斷腦血腫、腦瘤、囊腫及胸腹水、早孕、葡萄胎等。但由於此法過分粗略，現已基本淘汰。

6. 做實驗需要加超聲波，不知道超聲波加上沒有，怎麼檢測超聲波是否存在

可用話筒（最好是電容話筒）來測試。把話筒靠近超聲波發射處，用錄音軟體把超聲波錄下。播放該文件，如能看見波形（雖然聽不見，但波形還是有的）說明超聲波存在，否則就沒有。不知你的超聲波發生器是怎麼樣的，如能對准水發射，則更簡單，看水中有沒有產生微小的氣泡，有則超聲波存在，否則就不存在。

7. 閥門內漏用超聲波檢測怎麼操作

使用超聲波閥門檢測儀檢查液壓迴路故障來找出內部泄漏快速而輕松。
超聲波閥門檢測儀「接觸模式」沿迴路採集樣本讀數。檢測人員能清楚地定義流動方向，更重要的是故障源，即使在高雜訊區域。液壓柱塞上穿過密封的內部泄漏在油中產生微小氣泡，隨著它們從壓力側到達無壓力側，它們依次「爆裂」。這些小爆炸產生超聲波能量，很容易被超聲波閥門檢測儀的檢測到。並且通過調節檢測器的頻率來消除干擾的超聲波.

「閥門內漏、液壓系統內漏檢測方法」
1、 將儀器貼靠在閥門上游管線測定系統環境超聲值。
2、 使用 超聲波檢測儀主機上的向上和向下箭頭按鈕調整儀器靈敏度，確保液晶顯示屏上的箭頭指針隱去，以測定系統背景信號，同時注意顯示屏上的dB 讀數

3、 將儀器貼靠閥門下游管線傾聽泄漏信號。如果顯示屏上的dB 讀數小於或等於A 點讀數，說明閥門沒有泄漏現象；如果B 點的dB 讀數相對於A 點有所增加，說明閥門泄漏。

4、 最後，將檢測儀貼靠B 點之下的某處下游管線，進行泄漏點確認。如果閥門泄漏，C 點的dB 讀數應小於B 點讀數；如果C 點的dB 讀數大於B 點讀數，泄漏位置應該在管線的下游某處。

5、 如果閥門處於關閉狀態，則幾乎聽不到聲響。如果閥門處於打開狀態，可以聽到連續或間斷的流動聲音，這是介質流過閥體時發出的聲音。

6、 水處理廠可以參照超聲波檢測儀的數字讀數進行閥門檢修後的校準和設置工作。水處理設 備的閘式閥的讀數一般低於5dBμV。