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為什麼多用超聲波作為波源測聲速

發布時間:2025-07-08 06:34:44

㈠ 無損檢測中的超聲檢測可以分為哪幾類

一. 超聲導波
1. 探頭陣列發出一束超聲能量脈沖,此脈沖能沿著整個圓周方向和整個管壁厚度,向遠處傳播,導波傳輸過程中遇到缺陷時,缺陷在徑向截面上有一定的面積,導波會在缺陷處返回一定比例的反射波,因此可由同一探頭陣列檢測出返回信號,根據反射波來發現和判斷缺陷的大小。可檢測出20m到30m內存在的缺陷。
二. 超聲相控陣
1. 超聲相控陣是由多個獨立的壓電晶片按照一定的規律分布排列組合而成,通過控制脈沖的延時間激發各個晶片,改變聲波到達物體內某點時相位關系,實現焦點和聲速方向的變化,從而實現超聲波掃描、偏轉和聚焦,然後採用機械掃描與電子掃描相結合的方法實現圖像成像;簡單來說,超聲相控陣檢測是一個探頭發射超聲波,超聲波打到缺陷上發生反射,另一個探頭接收反射波波,從而檢測出缺陷。
三. 電磁超聲
1. 電磁超聲檢測裝置主要由高頻線圈、外加磁場、試件本身三部分組成,高置於工件表面的高頻線圈通過高頻電流時,工件表面的趨膚層會產生渦流(或感應磁場),此渦流在外加磁場的作用下會像電動機那樣受到機械力,而產生高頻振動,形成超聲波波源。靠電磁效應發射和接收超聲,其能量轉換是在被測件表面趨膚層內直接進行。
四. 激光超聲
1. 激光超聲是一個集光、電、機、算的復雜系統,主要由超聲波的產生和接收兩部分組成,當激光的能量聚焦照射到彈性材料表面時,部分會轉移到材料本身並以熱能和應力波動能的形式表現出來。通過改變激發激光的幾何形狀可以控制能量在材料中的分布以及材料的影響。激光超聲就是利用高能激光脈沖與物質表面的瞬時熱作用,通過熱彈效應在固體表面產生的應變和應力場,使粒子產生波動,進而在物體內部產生超聲波。此檢測技術與試件的形狀、取向均無關系,曲面和復雜的幾何形狀均能檢。
五. 超聲顯微
1. 超聲顯微頻率很高掃描解析度高達1um,其產生原理參考本文中超聲波產生原理及特點,廣泛應用於各種材料內部的微缺陷檢測。需要耦合介質,對樣品表面要求平整。
六. 聲綜合
1. 聲綜合即聲超聲檢測,是一種根據超聲波在構件中傳播時產生的衰減變化對構件損傷實施檢測的方法。主要由激勵探頭和接收探頭構成,是聲發射信號分析與超聲波材料表徵方法的結合。

㈡ 聲速是怎麼測出來的拜託了各位 謝謝

聲速測量儀必須配上示波器和信號發生器才能完成測量聲速的任務。實驗中產生超聲波的裝置如圖所示。它由壓電陶瓷管或稱超聲壓電換能器與變幅桿組成;當有交變電壓加在壓電陶瓷管上時,由於壓電體的逆壓電效應,使其產生機械振動。此壓電陶瓷管粘接在鋁合金製成的變幅桿上,經過電子線路的放大,即成為超聲波發生器,由於壓電陶瓷管的周期性振動,帶動變幅桿也做周期軸向振動。當所加交變電壓的頻率與壓電陶瓷的固有頻率相同時,壓電陶瓷的振幅最大,這使得變幅桿的振幅也最大。變幅桿的端面在空氣中激發出縱波,即超聲波。本儀器的壓電陶瓷的振盪頻率在40kHz以上,相應的超聲波波長約為幾毫米,由於他的波長短,定向發射性能好,本超聲波發射器是比較理想的波源。由於變幅桿的端面直徑一般在20mm左右,比此波長大很多,因此可以近似認為離開發射器一定距離處的聲波是平面波。超聲波的接受器則是利用壓電體的正壓電效應,將接收的機械振動,轉化成電振動,為使此電振動增強。特加一選頻放大器加以放大,再經屏蔽線輸給示波器觀測。接收器安裝在可移動的機構上,這個機構包擴支架、絲桿、可移動底座(其上裝有指針,並通過定位螺母套在絲桿上,有絲桿帶動作平移)、帶刻度的手輪等。接收器的位置由主、尺刻度手輪的位置決定。主尺位於底座上面;最小方尺位於底坐上面;最小分尺為1mm,手輪與絲桿相連上分為100分格,每轉一周,接收器平移1mm,故手每一小格為0.01mm,可估到0.001mm

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