超声波斜探头检出缺陷与准确定位缺陷的分析

[2018-09-15]

超声(Ultrasonic)波斜探头检出缺陷(defect)与准确定位(Positioning)缺陷的分析(Analyse)



超声(Ultrasonic)波(是一种频率高于20000赫兹的声波)探头主要分为直探头和斜探头,斜探头又分为单晶斜探头和双晶斜探头,目前常用的斜探头角度(angle)有30度、45度、60度以及75度。射线胶片是为X射线照相而设计的照相胶片。大致分为直接摄影用(增感屏型和无增感屏型)和间接摄影用胶片两类。 

大家都知道,每次在检测(检查并测试)前都要测试斜探头的组合性能(property),主要包括前沿长度、入射角度(angle)以及入射点。但有些斜探头上面的有机玻璃 (是一种通俗的名称,缩写为PMMA)磨损很严重,会使得入射点以及入射角度都发生了变化,这将严重影响缺陷的定位(Positioning)。

测定前沿长度(length)、入射角度的方法

对于双晶斜探头(Probe),不仅要校正(词义:校对改正)水平线性(这点在本文中不再讲述),还要测量(cè liáng)探头的前沿长度以及入射角。

1.前沿长度的测量

先设置仪器参数,声速为3230m/s(横波速度),扫描(scanning)范围设为150mm,将单双探头(Probe)开关调到on状态,利用CSK-ⅠA试块,将探头放在R50mm,R100mm阶梯型弧面时,屏幕上会出现两个回波,第一个回波是R50mm弧面的,第二个是R100mm弧面的。如果以R50mm回波为例,我们需要反复调节(adjust)探头直到找到最高波,然后量出探头前沿到试块边缘的距离记为Ra,则探头的前沿长度为L0=R50-Ra。

2.K值的测量

同样利用CSK-ⅠA试块,将探头移动到φ50mm孔处,移动探头直到找到最高回波,然后测量(cè liáng)探头前端到试块边缘的距离记为L,那么K=(L+L0-35)/30。

知道K值后很容易就可以推算出入射角度。

超声波(是一种频率高于20000赫兹的声波)斜探头(Probe)检出缺陷与准确定位缺陷的分析

如何准确快速标记出缺陷位置(position )

我们在用斜探头(Probe)检测锻件上的缺陷(defect)时,也许有这样的困惑:当用斜探头确定了工件中缺陷的位置后,可是处理缺陷时,是应该沿着水平面垂直挖下去呢?还是以一定角度(angle)挖下去?

首先我们要明白斜探头(Probe)的入射原理,以45度双晶斜探头为例,超声波是与水平(Level)面呈45度的夹角入射到工件里面的。超声波探伤仪是一种便携式工业无损探伤仪器,它能够快速、便捷、无损伤、精确地进行工件内部多种缺陷(裂纹、疏松、气孔、夹杂等)的检测、定位、评估和诊断。既可以用于实验室,也可以用于工程现场。广泛应用在锅炉、压力容器、航天、航空、电力、石油、化工、海洋石油、管道、军工、船舶制造、汽车、机械制造、冶金、金属加工业、钢结构、铁路交通、核能电力、高校等行业。 射线探伤机具有抑制干扰信号,拾取有用信息的功能!文泰涡流探伤仪 受器械行业欢迎的一款仪器,具有的高实用性,高性比价的优点! 

当探头(Probe)在工件(Workpiece)上面滑动时,如果工件里面没有缺陷,示波屏上只有始波,而超声(Ultrasonic)波在工件中是以W型向前传播(spread)的。

当有缺陷(defect)出现时,我们就需要对缺陷进行标记,以便后续进行处理(chǔ lǐ)。磁粉探伤机是利用铁磁性材料被磁化后,由于不连续的存在,使工件表面和近表面的磁力线发生局部畸变而产生漏磁场(即磁感应线离开和进入表面时形成的磁场)吸附施加在工件表面的磁粉,形成在合适光照下目视可见的磁痕,从而显示出不连续性的位置、形状和大小。 当入射角度(angle)是45度,前沿长度(length)是16mm时,通过(tōng guò)计算可以得到缺陷定位声程是23mm(意思是前后移动探头,当缺陷波的声程达到23mm时就标记缺陷,此时探头前沿的正下方就是缺陷的位置)。

计算公式为:S=L/cosθ。

式中:S代表声程,屏幕上直接就可以显示(display)出来。L代表前沿长度,θ代表探头(Probe)入射角度(angle)。

通过这个公式计算出声程后,只要把探头前沿移至对应的声程处,缺陷(defect)必然就在探头前沿的正下方。

所以我们要想知道缺陷位于探头(Probe)的什么位置(position ),就必须准确测量探头的前沿长度(length)以及入射角度,知道了这个方法,就不会盲目地标记缺陷了。

 同时还有一种经验方法,仅供大家参考,可以避免复杂的计算:

1.校正好仪器设备的水平(Level)线性、垂直线性。

2.找一个工件(Workpiece)的直角边缘,将探头(Probe)前端的边缘与工件边缘对齐,一定要保证探头的耦合效果,此时示波屏上就会出现一个除始波之外的波,然后查看示波屏上面的声程,此时的声程就是缺陷(defect)定位声程。洗片机是指冲洗X光胶片,CT,MPI等医用胶片的仪器。洗片机洗片过程主要由显影、定影、冲洗和烘干四部分组成,胶片先在装有显影药液的显影槽中放置一定时间,再在装有定影药液的定影槽中放置一定时间,接着在冲洗槽中用清水冲洗,最后烘干,洗片过程即完成。四个过程对温度、时间均有要求,且显影、定影过程对药液浓度有要求。


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