超声波检测怎么弄

1. 简述使用超声波探伤判断金属内部裂纹的方法

钢结构在现代工业中占有重要地位，更是海洋石油行业重要的基础设施，在国民经济和社会发展中起到十分重要的作用。钢结构在建造焊接过程中受到各种因素的影响，难免产生各种缺陷，甚至是裂纹等危害性较大的缺陷，若在建造过程中不及时发现并将其移除，将可能发生重大突发事件，甚至危及生命安全。因此，无损检测在建造环节中尤为重要，目前常用的无损检测方法有：射线检测、超声波检测、磁粉检测、渗透检测等，而超声波检测由于其效率高、灵敏度高、无辐射无污染等优点，在海洋钢结构的建造中得到广泛的应用。
1 超声波检测基础
超声检测是指超声波与工件相互作用，就反射、透射和散射波进行研究，对工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。
1.1 超声波检测原理
利用超声波对材料中的宏观缺陷进行探测，依据的是超声波在材料中传播时的一些特性，如：声波在通过材料时能量会有损失，在遇到两种介质的分界时，会发生反射等等，其工作原理是：
1）用某种方式向被检试件中引入或激励超声波；
2）超声波在试件中传播并与其中的物体相互作用，其传播的方向或特征会被改变；
3）改变后的超声波又通过检测设备被检测到，并可对其处理和分析；
4）根据接收的超声波的特征评估试件本身及其内部存在的缺陷特征。
通常用以发现缺陷并对缺陷进行评估的基本信息为：
1）来自材料内部各种不连续的反射信号的存在及其幅值；
2）入射信号与接收信号之间的传播时间；
3）声波通过材料以后能量的衰减。
图1 超声检测示意图
1.2 超声波检测的优点和局限性
1.2.1 优点
与其他无损检测方法相比，超声检测方法的主要优点有：
（1）适用于金属、非金属、复合材料等多种材料的无损评价。
（2）穿透能力强，可对较大厚度范围的试件内部缺陷进行检测，可进行整个试件体积的扫查。
（3）灵敏度高，可检测到材料内部很小的缺陷。
（4）可较准确的测出缺陷的深度位置，这在很多情况下世十分必要的。
（5）设备轻便，对人体和环境无害，可作现场检测。
1.2.2 局限性
（1）由于纵波脉冲反射法存在盲区，和缺陷取向对检测灵敏度的影响，对位于表面和近表面的某些缺陷常常难以检测。
（2）试件形状的复杂性，如不规则形状，小曲率半径等，对超声波检测的课实施性有较大影响。
（3）材料的某些内部结构，如晶粒度，非均匀性等，会使灵敏度和信噪比变差。
2 横向裂纹检验
横向裂纹不仅给生产带来困难，而且可能带来灾难性的事故。裂纹焊接中最危险的缺陷之一，他严重削弱了工件的承载能力和腐蚀能力，即使不太严重的裂纹，由于使用过程中造成应力集中，成为各种断裂的断裂源。正因为裂纹有如此大的危害性，像JB/T 4730， GB 11345，AWS D1.1， API RP 2X等国内外各大标准中都有“裂纹不可接受”等类似描述。而超声波检测对缺陷性质判定没有射线检测直观，如果检测方法不当等原因造成横向裂纹的漏检或误判，其都有不良结果：若把其他缺陷判为横向裂纹造成不必要的返修，进而影响材料韧性等性能；把裂纹判为点状缺陷放过，则工程就存在较大的安全隐患。所以正确选择探测方法和对回波特性分析，对横向裂纹的超声波检测尤为重要。
2.1 探头角度的选择
纵波直探头：横向裂纹属面状缺陷，一般和探测面垂直，而0°直探头适用于发现与探测面平行的缺陷，所以直探头不能有效的探测出横向裂纹。
横波斜探头：对同一缺陷，70°和60°探头声程较大，声波能量由于被吸收和散射造成衰减严重，尤其只在检测母材厚度较大的焊缝时，回波高度较低，对发现缺陷波和波形分析不利，进而影响是否为横向裂纹的判定。而45°探头具有声束集中、声程短衰减小，声压往复透射率高的特点，所以选用45°探头具有良好的效果。图2是70°，60°和45°探头在相同的基准灵敏度的前提下，对同一横向裂纹的回波比较：
（a）70°探头回波 （b）60°探头回波
（c）45°探头回波
图2 70°，60°和45°探头对同一横向裂纹的回波
2.2 横向裂纹的扫查
图3 焊缝UT扫查方式平面图
常见的焊接缺陷（如夹渣、未熔合、未焊透等）大多与焊缝轴线平行或接近平行，或以点状形式存在，针对这种情况，综合使用图3中的方式A、方式B和方式C即可，但该三种扫查方式对横向裂纹等与焊缝轴线垂直（与声束方向平行）的横向缺陷无回波显示，即无法被检出。为能有效探出焊缝横向裂纹应尽可能使声束尽可能平行于焊缝。可用如下几种扫查方式探测横向裂纹：
2.2.1 骑缝扫查
如果焊缝较平滑或焊缝加强高已经打磨处理，探头“骑”在焊缝上探测是检查横向裂纹的极为有效的方法，可采用在焊缝上直接扫查的方式，如图3方式D所示。
2.2.2 斜平行扫查
若焊缝表面较为粗糙且不宜进行打磨处理，为探测出焊缝中的横向裂纹，可用探头与焊缝轴线成一个小角度或以平行于焊缝轴线方向移动扫查，如图3方式E所示。 2.2.3 用双探头横跨焊缝扫查法
将两个斜探头放在焊缝两侧，组成一发一收装置，此时若焊缝中有横向裂纹，发射的超声波经反射后会被接收探头接收从而检出缺陷，如图4所示。
图4 双探头横跨焊缝扫查法
该三种方法各有特点，斜平行扫查操作简单、效率高、焊缝无需处理、耦合较好，但由于声束方向与裂纹不能完全垂直而造成灵敏度不高；双探头横跨焊缝扫查法操作精度要求高困难大、效率不高；骑缝扫查对焊缝表面要求较高，对埋弧焊或其他焊接方法但焊缝表面进过处理的焊缝，表面相对较平滑，能够有效的耦合，该方法较为直接，且效率高，灵敏度高，所以在很多情况下“骑缝扫查”是首选。
2.3 扫查灵敏度
按照各项目业主所规定的标准调节。
3 横向裂纹的判别
根据形状，我们把缺陷分为点状缺陷、线状缺陷和面状缺陷（裂纹、未熔合）。显然，反射体形状不同，超声波反射特性必然存在一定的差异，反过来，通过分析反射波、缺陷位置、焊接工艺等信息，就可以推测缺陷的性质。
横向裂纹具有较强的方向性，当声束与裂纹垂直时，回波高度较大，波峰尖锐，探头转动时，声束与裂纹角度变化，声束能量被大量反射至其他位置而无法被探头接收，回波高度急剧下降，这一特性是判定横向裂纹的主要依据。
检测过程中横向裂纹的判别可以按以下步骤：
1）在扫查灵敏度下将探头放在的焊缝缝上扫查（参考2.2节扫查方式）；
2）发现横向显示后，找到最高波，确定是否为缺陷回波；
3）定缺陷回波后，定出缺陷的具体位置，并在焊缝上做出标记；
4）探头围绕缺陷位置做环绕扫查（如图5所示）；
图5 环绕扫查示意图 图6 动态波形图1
环绕扫查时回波高度基本相同，变化幅值不大，其动态波形如图6所示，则可以判定其为点状缺陷；若环绕扫查时其动态波形如图7或图8所示，结合静态波形，可判断为横向裂纹，在条件允许的情况下可用同样的方法到焊缝背面扫查确认。
图7 动态波形图2 图8 动态波形图3
5）若条件允许可打磨到裂纹深度，借助磁粉检验（MT）进一步验证。
图9 横向裂纹MT验证
4 结论
超声波探伤是检出焊缝横向裂纹的有效手段，尤其是厚壁焊缝，射线检测灵敏度下降，难以发现其中的横向裂纹。用超声波检测方法，选择正确的参数、合适的扫查方式，掌握横向裂纹的静态和动态波形特点，能够有效的判别横向裂纹，这已举措已经在海洋石油工程的各个项目中得到应用，并多次准确成功检测出横向裂纹，保证了多项工程质量。

2. 混凝土超声波检测仪的操作方法

1、 连接
用BNC缆线将换能器和显示器连接起来，如果用不同长度的缆线，应将长的一根连接发射端口。
要点：打开主机前，应先连接好换能器，关闭主机后，再拆下换能器。若碰到传输线的BNC接口，可能会触电。
2、 显示
按“ON”键，显示：显示器的代码、软件的版本、电池剩余使用寿命。若无显示，应更换电池。
3、 菜单设置
显示屏上有用户指导菜单。按照指导菜单，进入相应的项目。按“MENU”键显示如下界面：
回弹值
校正系数
测试编号
基本设置
语言
裂缝深度
表面速度
自动存储
数据输出
用↑↓选择要修改的项目
按“START”键开始
按“END”键回到主菜单
(1)距离
为了在测试屏幕上自动显示声速，需精确输入换能器之间的距离(用↑↓←→)，精度要达到1%，用米制(m)或英制(ft)单位输入。
(2)回弹值R
TNO的CUR69测试报告描述了将SCHMIDT之N型回弹仪测出的回弹值与超声波冲速度相结合计算混凝土强度的方法。这一数学关系是测试了700个以上的构件后才得出的。在输入了回弹值R和水泥类型后，TICO就能计算出混凝土的强度值，并显示在ok中。要注意，仅当声速值与回弹值在曲线范围内时才能计算出混凝土强度。当回弹值R=30时，声速值V必须在3900~4450m/s之间 ，否则不计算强度。加为这一数学关系有适用范围，若超出该范围，则不能用于计算强度。
(3)修正系数
声速不仅取决于混凝土的质量，还取决于其它因素，如温度、湿度、钢筋的位置等，这些影响因素在标准(如BS188§203)中有说明，本仪器将它们综合成一个修正系数，用↑↓←→输入。
(4)测试编号
每次测试完后，编号会自动增加。
(5)基本设置
a) 长度和强度单位的选择(unit)
用↑↓←→可选择单位m或ft，强度单位N/mm、MPa、psi或kg/cm。
b) 标定(calibration)
标准的54KHz换能器出厂前已标定过了。标定值标记在标定棒上。若使用其它换能器(其它频率或参数)，必须按以下步骤标定。
---将修正系数设为1.0
---用↓键选择菜单中的“calibration”标定项，然后按“START”键
--用BNC缆线将换能器和显示器连接起来
--薄薄地涂一层耦合剂
--输入棒上标明的标定值或检查储存值是否等于标定值
--按“START”键
--将换能器抵牢标定棒
--5秒钟后，发出一声短促音，标定值自动存储
这样标定就完成了。然后回到测试主屏测试。再次使用标准换能器之前，必须按上述方法标定。当使用其它换能器(根据被测物的尺寸和截面、混凝土的组合、测试方法而定)，要参考标准和文献。
(6)语言
仪器内部有英语、法语、德语、目语、意大利语等选择。
(7)裂缝深度
测试步骤：
☆ 在待测物上量出距离b和2b，并作标记；
☆ 用↑↓←→在主机上输入距离；
☆ 进行b-b检测，传播时间显示在t1中(μs)
☆ 进行2b-2b检测，传播时间显示在t2中(μs)
（8）表面速度
当被测物只有一个测试面时，可按照以下方法进行测试，但测试结果只反映被测物表面的质量情况。
测试步骤：
☆ 将传感器连到主机上，涂上耦合剂。
☆ 在被测物体上分别以b和2b的距离测试，注意b不能大于250mm。
☆ 按“START”键，测试距离显示在b中，同时传感器发射声波。
☆ 将传感器按在物体上，一旦测试值稳定3秒钟后，发出一声短促音，传播时间显示在t1中。
☆ 按“START”键，将显示的值存储，然后进行进行t2的测试。
☆ 将传感器放在2b的距离，显示值稳定3秒钟后，发出一声短促音，传播时间显示在t2中。
☆ 然后，表面波速度显示在V中。
(9)自动存储
选择自动存储“on”或 “off”确定测试类型。
a) 自动存储(便于一人操作时进行数据存储)
☆ 测试时，仅显示t，一旦测试值稳定3秒钟后，发出一声短促音，声速显示在V格内。如果输入了回 弹值R，那么强度显示在ok中(V和R必须符合其关系图)
☆ 按“STORE”键将的值加以存储，如果不想存储时，按“START”，重新测试。
b) 非自动存储
测试时，显示V，如果输入R值，还显示ok。测试值可随时存储，只要按“STORE”即可。
(10)数据输出
RS232的数据格式：9600，n，8,1。当内存用满后，新的数据就会替代最早的数据。
a)

3. 怎样检测超声波

是清洗用吗？如果是可以采用日本本多的超声波感测器，不过价格有点高，据说要2万左右
还有就是锡箔纸来测，方法是把锡箔纸放入超声波清洗槽，在十秒内如果能击穿锡箔纸，且均匀的话，效果不错了。

4. 超声波桩基检测方法

按照超声波换能器通道在桩体中的不同的布置方式，超声波透射法基桩检测有三种方法：
（1）桩内单孔透射法

在某些特殊情况下只有一个孔道可供检测使用，例如在钻孔取芯后，我们需进一步了解芯样周围混凝土质量，作为钻芯检测的补充手段，这时可采用单孔检测法，此时，换能器放置于一个孔中，换能器间用隔声材料隔离（或采用专用的一发双收换能器）。超声波从发射换能器出发经耦合水进入孔壁混凝土表层，并沿混凝土表层滑行一段距离后，再经耦合水分别到达两个接收换能器上，从而测出超声波沿孔壁混凝土传播时的各项声学参数。需要注意的是， 当孔道中有钢质套管时，由于钢管影响超声波在孔壁混凝土中的绕行，故不能用此法。

（2）桩外单孔透射法

当桩的上部结构已施工或桩内没有换能器通道时，可在桩外紧贴桩边的土层中钻一孔作为检测通道，检测时在桩顶面放置一发射功率较大的平面换能器，接收换能器从桩外孔中自上而下慢慢放下，超声波沿桩身混凝土向下传播，并穿过桩与孔之间的土层，通过孔中耦合水进入接收换能器，逐点测出透射超声波的声学参数，根据信号的变化情况大致判定桩身质量。由于超声波在土中衰减很快，这种方法的可测桩长十分有限，且只能判断夹层、断桩、缩颈等。另外灌注桩桩身剖面几何形状往往不规则，给测试和分析带来困难。
该方法在规范中均没有提及，不推荐使用。

（3）桩内跨孔透射法
此法是一种成熟可靠的方法，是超声波透射法检测桩身质量的最主要形式，其方法是在桩内预埋两根或两根以上的声测管，在管中注满清水，把发射、接收换能器分别置于两管道中。检测时超声波由发射换能器出发穿透两管间混凝土后被接收换能器接收，实际有效检测范围为声波脉冲从发射换能器到接收换能器所扫过的面积。根据不同的情况，采用一种或多种测试方法，采集声学参数，根据波形的变化，来判定桩身混凝土强度，判断桩身混凝土质量，跨孔法检测根据两换能器相对高程的变化，又可分为平测、斜测、交叉斜测、扇形扫描测等方式，在检测时视实际需要灵活运用。

平测法

斜测法

扇测法

桩内跨孔透射法三种方法的运用：
现场的检测过程一般首先是采用平测法对全桩各个检测剖面进行普查，找出声学参数异常的测点。
然后，对声学参数异常的测点采用加密平测测试、斜测或扇形扫测等细测方法进一步检测，这样一方面可以验证普查结果，另一方面可以进一步确定异常部位的范围，为桩身完整性类别的判定提供可靠依据。

5. 超声波检查的方法有哪几种

超声检查即利用超声波原理作用于人体，来判断人体组织的生理特性、形态结构与功能状态的一种非创伤性检查方法。超声检查的特点是：操作简便、可多次重复、切面灵活多样，且无放射损伤，同时具价廉、安全、无痛、定位可靠报告及时等。超声波检查宜做近期跟踪复查，以掌握病情的动态，同时也可作为产期健康检查项目之一，以便早期发现病变。超声波检查的方法有4种，即A型(示波)法、B型(成象)法、M型(超声心动图)法、扇型(两维超声心图)法(多普勒超声法)。

B型法，即B超检查在腹部应用最广，能显示肝、胆、脾、胰、肾及肾上腺的正常解剖，判断有无病变，病变是囊性或实性、良性或恶性。

B超腹部检查必须在空腹状态下进行，尤其是对胆囊的观察。妇产科病变，如子宫及附件肿瘤，也应首选B超检查。妊娠时做B超检查，可确定胎儿的数目、发育情况、胎盘的位置等。膀胱检查时，受检者处憋尿状态，对病变的显示更清楚。乳腺病变也可用B超检查。但是B超也有其局限性，不适宜检查含气的结构(如肺)，也不适宜检查骨及被骨遮蔽的结构。

扇型法可得到心脏各种切面图象，并可观察到心脏收缩和舒张时的真实表现，检测心脏和血管的血流动力学状态，尤其对先天性心脏病和瓣膜病的分流及返流情况，有较大的诊断价值。多普勒彩色血流显象，以实时彩色编码显示血流的方法，即在显示屏上以不同彩色显示不同血流方向和流速，从而增强对血流的直流感。心腔中存在的小血块以及瓣膜上的裂口等改变也可被发现。此外，经颅超声多普勒对脑血管病的诊断，及腹部血管检查对肾功能狭窄、胎儿脐带绕颈等的诊断均有很高价值。

M型法可根据体内心脏等结构活动，记录其与胸壁(探头)间的回声距离变化曲线，从记录的曲线图上，可清晰认出心壁、室间隔、心腔、瓣膜等特征。可用来诊断多种心脏病。对心房内粘液瘤检出率极高。

A型法主要从示波上的波幅、波数、波的先后次序等，来判断有无异常病变。可诊断脑血肿、脑瘤、囊肿及胸腹水、早孕、葡萄胎等。但由于此法过分粗略，现已基本淘汰。

6. 做实验需要加超声波，不知道超声波加上没有，怎么检测超声波是否存在

可用话筒（最好是电容话筒）来测试。把话筒靠近超声波发射处，用录音软件把超声波录下。播放该文件，如能看见波形（虽然听不见，但波形还是有的）说明超声波存在，否则就没有。不知你的超声波发生器是怎么样的，如能对准水发射，则更简单，看水中有没有产生微小的气泡，有则超声波存在，否则就不存在。

7. 阀门内漏用超声波检测怎么操作

使用超声波阀门检测仪检查液压回路故障来找出内部泄漏快速而轻松。
超声波阀门检测仪“接触模式”沿回路采集样本读数。检测人员能清楚地定义流动方向，更重要的是故障源，即使在高噪声区域。液压柱塞上穿过密封的内部泄漏在油中产生微小气泡，随着它们从压力侧到达无压力侧，它们依次“爆裂”。这些小爆炸产生超声波能量，很容易被超声波阀门检测仪的检测到。并且通过调节检测器的频率来消除干扰的超声波.

「阀门内漏、液压系统内漏检测方法」
1、 将仪器贴靠在阀门上游管线测定系统环境超声值。
2、 使用 超声波检测仪主机上的向上和向下箭头按钮调整仪器灵敏度，确保液晶显示屏上的箭头指针隐去，以测定系统背景信号，同时注意显示屏上的dB 读数

3、 将仪器贴靠阀门下游管线倾听泄漏信号。如果显示屏上的dB 读数小于或等于A 点读数，说明阀门没有泄漏现象；如果B 点的dB 读数相对于A 点有所增加，说明阀门泄漏。

4、 最后，将检测仪贴靠B 点之下的某处下游管线，进行泄漏点确认。如果阀门泄漏，C 点的dB 读数应小于B 点读数；如果C 点的dB 读数大于B 点读数，泄漏位置应该在管线的下游某处。

5、 如果阀门处于关闭状态，则几乎听不到声响。如果阀门处于打开状态，可以听到连续或间断的流动声音，这是介质流过阀体时发出的声音。

6、 水处理厂可以参照超声波检测仪的数字读数进行阀门检修后的校准和设置工作。水处理设 备的闸式阀的读数一般低于5dBμV。