介質(zhì)的一切質(zhì)點(diǎn),是以彈性力互相聯(lián)系的。某質(zhì)點(diǎn)在介質(zhì)內(nèi)振動(dòng),能激發(fā)起周圍質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)。振動(dòng)在彈性介質(zhì)內(nèi)的傳播過程,稱為波。波,有電磁波(電波和光波)和聲波(或稱機(jī)械波)。聲波是一種能在氣體、液體、固體中傳播的彈性波。它可分為分次聲波、可聞聲波、超聲波及特超聲波。
人耳所能聽聞的聲波在20-20000赫之間。頻率超過20000赫,人耳所不能聽聞的聲波,稱超聲波。聲波的頻率愈高,愈于光學(xué)的某些特性(如反射。折射定律)相似。
超聲波在被檢測(cè)材料中傳播時(shí),材料的聲學(xué)特性和內(nèi)部組織的變化對(duì)超聲波的傳播產(chǎn)生一定的影響,通過對(duì)超聲波受影響程度和狀況的探測(cè)了解材料性能和結(jié)構(gòu)變化的技術(shù)稱為超聲檢測(cè)。超聲檢測(cè)方法通常有穿透法、脈沖反射法、串列法等。
全數(shù)字超聲波探傷儀現(xiàn)在通常是對(duì)被測(cè)物體(比如工業(yè)材料、人體)發(fā)射超聲,然后利用其反射、多普勒效應(yīng)、透射等來獲取被測(cè)物體內(nèi)部的信息并經(jīng)過處理形成圖像。超聲波探傷儀其中多普勒效應(yīng)法是利用超聲在遇到運(yùn)動(dòng)的物體時(shí)發(fā)生的多普勒頻移效應(yīng)來得出該物體的運(yùn)動(dòng)方向和速度等特性;透射法則是通過分析超聲穿透過被測(cè)物體之后的變化而得出物體的內(nèi)部特性的,其應(yīng)用還處于研制階段; 超聲波探傷儀這里主要介紹的是應(yīng)用最多的通過反射法來獲取物體內(nèi)部特性信息的方法。 反射法是基于超聲在通過不同聲阻抗組織界面時(shí)會(huì)發(fā)生較強(qiáng)反射的原理工作的,正如我們所知道,聲波在從一種介質(zhì)傳播到另外一種介質(zhì)的時(shí)候在兩者之間的界面處會(huì)發(fā)生反射,而且介質(zhì)之間的差別越大反射就會(huì)越大,所以我們可以對(duì)一個(gè)物體發(fā)射出穿透力強(qiáng)、能夠直線傳播的超聲波, 超聲波探傷儀 然后對(duì)反射回來的超聲波進(jìn)行接收并根據(jù)這些反射回來的超聲波的先后、幅度等情況就可以判斷出這個(gè)組織中含有的各種介質(zhì)的大小、分布情況以及各種介質(zhì)之間的對(duì)比差別程度等信息(其中反射回來的超聲波的先后可以反映出反射界面離探測(cè)表面的距離,幅度則可以反映出介質(zhì)的大小、對(duì)比差別程度等特性),超聲波探傷儀從而判斷出該被測(cè)物體是否有異常。 在這個(gè)過程中就涉及到很多方面的內(nèi)容,包括超聲波的產(chǎn)生、接收、信號(hào)轉(zhuǎn)換和處理等。其中產(chǎn)生超聲波的方法是通過電路產(chǎn)生激勵(lì)電信號(hào)傳給具有壓電效應(yīng)的晶體(比如石英、硫酸鋰等),使其振動(dòng)從而產(chǎn)生超聲波;而接收反射回來的超聲波的時(shí)候,這個(gè)壓電晶體又會(huì)受到反射回來的聲波的壓力而產(chǎn)生電信號(hào)并傳送給信號(hào)處理電路進(jìn)行一系列的處理,超聲波探傷儀最后形成圖像供人們觀察判斷。 這*據(jù)圖像處理方法(也就是將得到的信號(hào)轉(zhuǎn)換成什么形式的圖像)的種類又可以分為A型顯示、M型顯示、B型顯示、C型顯示、F型顯示等。其中A型顯示是將接收到的超聲信號(hào)處理成波形圖像,根據(jù)波形的形狀可以看出被測(cè)物體里面是否有異常和缺陷在那里、有多大等, 超聲波探傷儀主要用于工業(yè)檢測(cè);M型顯示是將一條經(jīng)過輝度處理的探測(cè)信息按時(shí)間順序展開形成一維的"空間多點(diǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)序圖",適于觀察內(nèi)部處于運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的物體,超聲波探傷儀如運(yùn)動(dòng)的臟器、動(dòng)脈血管等;B型顯示是將并排很多條經(jīng)過輝度處理的探測(cè)信息組合成的二維的、反映出被測(cè)物體內(nèi)部斷層切面的"解剖圖像"(醫(yī)院里使用的B超就是用這種原理做出來的),超聲波探傷儀適于觀察內(nèi)部處于靜態(tài)的物體;而C型顯示、F型顯示現(xiàn)在用得比較少。 超聲波探傷儀檢測(cè)不但可以做到非常準(zhǔn)確,而且相對(duì)其他檢測(cè)方法來說更為方便、快捷,也不會(huì)對(duì)檢測(cè)對(duì)象和操作者產(chǎn)生危害,所以受到了人們?cè)絹碓狡毡榈臍g迎,有著非常廣闊的發(fā)展前景。
(1) 檢測(cè)速度快,數(shù)字式超聲波探傷儀一般都可自動(dòng)檢測(cè)、計(jì)算、記錄,有些還能自動(dòng)進(jìn)行深度補(bǔ)償和自動(dòng)設(shè)置靈敏度,因此檢測(cè)速度快、效率高。
(2)檢測(cè)精度高,數(shù)字式超聲波探傷儀對(duì)模擬信號(hào)進(jìn)行高速數(shù)據(jù)采集、量化、計(jì)算和判別,其檢測(cè)精度可高于傳統(tǒng)儀器檢測(cè)結(jié)果。
(3)記錄和檔案檢測(cè),數(shù)字式超聲波探傷儀可以提供檢測(cè)記錄直至缺陷圖像。
(4)可靠性高,穩(wěn)定性好。數(shù)字式超聲波探傷儀可全面、客觀地采集和存儲(chǔ)數(shù)據(jù),并對(duì)采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)處理或后處理,對(duì)信號(hào)進(jìn)行時(shí)域、頻域或圖像分析,還可通過模式識(shí)別對(duì)工件質(zhì)量進(jìn)行分級(jí),減少了人為因素的影響,提高了檢索的可靠性和穩(wěn)定性??梢詫?shí)現(xiàn)的功能主要有:
a. 自動(dòng)校準(zhǔn):自動(dòng)測(cè)試探頭的“零點(diǎn)”、“K值”、“前沿”及材料的“聲速”;
b. 自動(dòng)顯示缺陷回波位置如:深度d、水平p、距離s、波幅、當(dāng)量dB、孔徑ф值;
c. 自由切換標(biāo)尺;
d. 自動(dòng)錄制探傷過程并可以進(jìn)行動(dòng)態(tài)回放;
e. 自動(dòng)增益、回波包絡(luò)、峰值記憶功能;
f. 探傷參數(shù)可自動(dòng)測(cè)試或預(yù)置;
g. 數(shù)字抑制,不影響增益和線性;
h. 多個(gè)獨(dú)立探傷通道,可自由輸入并存儲(chǔ)任意行業(yè)的探傷標(biāo)準(zhǔn),現(xiàn)場(chǎng)探傷無需攜帶試塊;
i. 可自由存儲(chǔ)、回放波形及數(shù)據(jù);
j. DAC、AVG曲線自動(dòng)生成并可以分段制作,取樣點(diǎn)不受限制,并可進(jìn)行修正與補(bǔ)償;
k. 自由輸入各行業(yè)標(biāo)準(zhǔn);
l. 與計(jì)算機(jī)通訊,實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)管理,并可導(dǎo)出Excel格式、A4紙張的探傷報(bào)告;
m. 實(shí)時(shí)時(shí)鐘記錄:實(shí)時(shí)探傷日期、時(shí)間的跟蹤記錄,并存儲(chǔ);
n. 增益補(bǔ)償:對(duì)表面粗糙度、曲面、厚工件遠(yuǎn)距離探傷等因素造成的Db衰減可進(jìn)行修正;
所述以上功能都是模擬超聲探傷儀無法實(shí)現(xiàn)的。