A. 超声波具有哪些物理特性
超声波作为一种疏密的振动波,在传播过程中介质的压力会交替变化。在负压区域,液体中会产生撕裂的力,并形成真空的气泡。声压达到一定值时,气泡迅速增长,在正压区域由于受到压力挤破灭、闭合。此时,液体间相互碰撞产生强大的冲击波。超声波的这种空化效应,尽管位移和速度都较小,但加速度却非常大,局部压力可达几千个大气压。
影响超声波测厚仪测量精度的因素很多。首先是工件表面粗糙度过大,这会导致探头与接触面耦合效果差,反射回波低。对于表面锈蚀、耦合效果极差的在役设备、管道等,可以通过砂、磨、挫等方法处理表面,降低粗糙度,同时也可以将氧化物及油漆层去掉,露出金属光泽,使探头与被检物通过耦合剂达到较好的耦合效果。
工件曲率半径太小,尤其是小径管测厚时,因常用探头表面为平面,与曲面接触为点接触或线接触,声强透射率低。可选用小管径专用探头(6mm),能较精确地测量管道等曲面材料。
检测面与底面不平行,声波遇到底面产生散射,探头无法接受到底波信号。铸件、奥氏体钢因组织不均匀或晶粒粗大,超声波在其中穿过时产生严重的散射衰减,被散射的超声波沿着复杂的路径传播,有可能使回波湮没。可选用频率较低的粗晶专用探头(2.5MHz)。
探头接触面有一定磨损。常用测厚探头表面为丙烯树脂,长期使用会使其表面粗糙度增加,导致灵敏度下降。可选用500#砂纸打磨,使其平滑并保证平行度。如仍不稳定,则考虑更换探头。
被测物背面有大量腐蚀坑,由于被测物另一面有锈斑、腐蚀凹坑,造成声波衰减,导致读数无规则变化,在极端情况下甚至无读数。被测物体(如管道)内有沉积物,当沉积物与工件声阻抗相差不大时,测厚仪显示值为壁厚加沉积物厚度。
当材料内部存在缺陷(如夹杂、夹层等)时,显示值约为公称厚度的70%,此时可用超声波探伤仪进一步进行缺陷检测。温度的影响也很重要,一般固体材料中的声速随其温度升高而降低,当温度增加100°C时,声速下降1%。应选用高温专用探头(300-600°C),切勿使用普通探头。
耦合剂的选择和使用也很关键。耦合剂是用来排除探头和被测物体之间的空气,使超声波能有效地穿入工件达到检测目的。耦合剂的选择和使用方法不当,将造成误差或耦合标志闪烁,无法测量。根据使用情况选择合适的耦合剂,当使用在光滑材料表面时,可以使用低粘度的耦合剂;当使用在粗糙表面、垂直表面及顶表面时,应使用粘度高的耦合剂。高温工件应选用高温耦合剂。
声速选择错误也是影响测量精度的因素之一。测量工件前,根据材料种类预置其声速或根据标准块反测出声速。当用一种材料校正仪器后又去测量另一种材料时,将产生错误的结果。要求在测量前一定要正确识别材料,选择合适声速。
应力的影响也不可忽视。在役设备、管道大部分有应力存在,应力状况对声速有一定的影响。应力增加时,声速也会缓慢增加。金属表面氧化物或油漆覆盖层的影响也不能忽视,尽管与基体材料结合紧密,无明显界面,但声速在两种物质中的传播速度是不同的,从而造成误差。
B. 什么因素会使超声波测厚仪测量时产生误差呢
(1)须要检测的工件外表面粗糙程渡过大,形成超声波测厚仪探头与接触面耦合效果不好,反射回波较低,甚至没办法收到回波信号。关于外表面过度锈蚀,耦合效果极差的在役设施、管道等可经过砂、磨、挫等方式对外表面实行处理,减低须要检测的工件外表面粗糙度,同时也可以将氧化物及油漆层去掉,露出金属光泽,使探头与被检物经过耦合剂能到达很好的耦合效果。
(2)须要检测的工件曲率半径太小,尤其是小径管须要测厚时,因经用探头外表面为平面,与曲面接触为点接触或线接触,声强透射率低(耦合不好)。可选用小管径专用探头(6mm),能较好地测量管道等曲面材质。
(3)探头接触面有一定磨损。经用超声波测厚仪探头外表面为丙烯树脂,长久运用会使其外表粗糙度添加,致使灵敏度降落,从而形成显示不正确。可选用500#砂纸打磨,使超声波测厚仪探头平滑并保障平行度。如仍不稳固,则考虑改换超声波测厚仪探头。
(4)须要检测工件后面有少量侵蚀坑。因为工件另一面有锈斑、侵蚀凹坑,形成声波衰减,致使读数无规定变动,在极端状况下甚至无读数。
C. UT是什么
1、UT检测技术作为工业上5大常规无损检测技术之一,一直被人们广泛地使用。在UT中长期使用的超声波探伤仪是A型脉冲反射式超声波探伤仪,其电路方框图。
2、UT是工业上无损检测的方法之一。超声波进入物体遇到缺陷时,一部分声波会产生反射,发射和接收器可对反射波进行分析,就能异常精确地测出缺陷来.并且能显示内部缺陷的位置和大小,测定材料厚度等。
3、超声检测法的优点是:穿透能力较大,例如在钢中的有效探测深度可达1米以上;对平面型缺陷如裂纹、夹层等,探伤灵敏度较高,并可测定缺陷的深度和相对大小;设备轻便,操作安全,易于实现自动化检验。
4、超声检测法的缺点是:不易检查形状复杂的工件,要求被检查表面有一定的光洁度,并需有耦合剂充填满探头和被检查表面之间的空隙,以保证充分的声耦合。对于有些粗晶粒的铸件和焊缝,因易产生杂乱反射波而较难应用。此外,超声检测还要求有一定经验的检验人员来进行操作和判断检测结果。
5、实际UT:根据实际生产所费工时和产量计算得出;理论UT:根据实际测算的CAPA,进行计算得出。
6、世界时UT即格林尼治时间,格林尼治所在地的标准时间。以地球自转为基础的时间计量系统。地球自转的角度可用地方子午线相对于地球上的基本参考点的运动来度量。为了测量地球自转,人们在地球上选取了两个基本参考点:春分点(见分至点)和平太阳,由此确定的时间分别称为恒星时和平太阳时。
D. 超声波探伤曲面和平面,缺陷深度需要修正吗
需要。涉及到在凸曲面孙派局或凹曲面上扫查时,缺陷深度位置和水平位置的修正计算,以及检测灵敏度的传输修正等一系列问题。超声波是声波的一部分,是人耳羡扰听不见则让、频率高于20KHZ的声波,它和声波有共同之处,即都是由物质振动而产生的,并且只能在介质中传播。
E. 超声检测的优缺点
超声检测法优点是:穿透能力较大,如在钢中的有效探测深度可达1米以上;对平面型缺陷如裂纹、夹层等,探伤灵敏度较高,可测定缺陷的深度和相对大小;设备轻便,操作安全,易于实现自动化检验。
超声检测法缺点是:不易检查形状复杂的工件,要求被检查表面有一定的光洁度,并需有耦合剂充填满探头和被检查表面之间的空隙,以保证充分的声耦合。对有些粗晶粒的铸件和焊缝,因易产生杂乱反射波而较难应用。
超声检测是指利用超声波对金属构件内部缺陷进行检查的一种无损探伤方法。用发射探头向构件表面通过耦合剂发射超声波,超声波在构件内部传播时遇到不同界面将有不同的反射信号(回波)。利用不同反射信号传递到探头的时间差,可以检查到构件内部的缺陷。

(5)超声波平面缺陷有什么扩展阅读:
超声检测原理
超声波是频率高于20千赫的机械波。在超声探伤中常用的频率为0.5~10兆赫。这种机械波在材料中能以一定的速度和方向传播,遇到声阻抗不同的异质界面(如缺陷或被测物件的底面等)就会产生反射、折射和波形转换。
这种现象可被用来进行超声波探伤,最常用的是脉冲反射法,探伤时,脉冲振荡器发出的电压加在探头上,探头发出的超声波脉冲通过声耦合介质(如机油或水等)进入材料并在其中传播,遇到缺陷后,部分反射能量沿原途径返回探头,探头又将其转变为电脉冲,经仪器放大而显示在示波管的荧光屏上。