在超声探伤中使用的换能器通常称为超声探头。普通的超声探头在电脉冲信号的激励下能发射超声脉冲。反之,当一个超声脉冲作用在探头上,超声探头也能产生一个相应的电脉冲信号。显示电脉冲信号的方法可以根据不同的要求采取不同的形式,如采用示波管显示或电表指示,也可以用喇叭或信号灯报警等。超声探头加上电脉冲发生和接收、显示仪器就构成了一个完整的装备。但是以往的仪器设计人员和制造厂家多重视仪器本身的参数而忽略探头的研制,走了一些弯路。探头虽小,但它集中了大量声学的基本问题,如超声波的吸收和衰减问题,多层介质声波的传播问题,复合体的基本振动问题,电声能量转换之间的有关问题等。所以,探头的形式,性能,制作工艺,合理使用等,对探伤结果的正确性都会产生直接的影响,使之成为发展超声波探伤技术的重要环节。因而,近年来国内外对超声探头的研制越来越引起人们的重视。江苏省超声涡流设备的排名;上海口碑好大管超声涡流设备
一、超声波探伤仪概述
1.仪器的作用
超声波探伤仪是超声波探伤的主体设备,它的作用是产生电振荡并加于换能器(探头)上,激励探头发射超声波,同时将探头送回的电信号进行放大,通过一定方式显示出来,从而得到被探工件内部有无缺陷及缺陷位置和大小等信息。
2.仪器的分类
超声仪器分为超声检测仪器和超声处理(或加工〉仪器,超声波探伤仪属于超声检测仪器。超声波探伤技术在现代工业中的应用日益***,由于探测对象、探测目的、探测场合、探测速度等方面的要求不同,因而有各种不同设计的超声波探伤仪,常见的有以下几种。
1)按超声波的连续性分类
①脉冲波探伤仪:这种仪器通过探头向工件周期性地发射不连续且频率不变的超声波,根据超声波的传播时间及幅度判断工件中缺陷位置和大小,这是目前使用*****的探伤仪
②连续波探伤仪:这种仪器通过探头向工件中发射连续且频率不变(或在小范围内周期性变化)的超声波,根据透过工件的超声波强度变化判断工件中有无缺陷及缺陷大小.这种仪器灵敏度低,且不能确定缺陷位置,因而已大多被脉冲波探伤仪所代替,但在超声显像及超声共振测厚等方面仍有应用。 合肥碳钢直缝大管超声涡流设备无锡市大管超声涡流设备的排名;
2.电气品质因素0e和机械品质因素0m电气品质因素0e是压电材料贮存的电能与耗损的电能之比。它反映压电材料在交变电压作用下消耗电能而转变成热能的大小。造成这种消耗的主要原因有,在外加电压变化时压电元件内部极化状态变化的滞后、压电材料内介质存在漏电流以及压电材料介质结构不均匀等。如果把压电材料看成是一个电学介质材料,由于电介质在电场作用下引起发热而消耗的能量(介质损耗),通常以介质损耗因子tg%的大小来表示,则电气品质因数0e可以用tgo的倒数来表示,即机械品质因素0m的定义是:压电材料在谐振时的机械能量与在一个周期内损耗的机械能量之比。它反映了压电材料振动时克服内摩擦而消耗能量的大小,是衡量压电材料的一个重要常数。机械品质因素0m和电气品质因素0e越大,意味着在压电效应过程中损耗的能量就越小,在大功率和高频情况下的发热量就越小,但是对展宽频带,改善波形和提高分辨率等都不利,因此在应用时还需根据实际情况适当选择。另外,由于0m和ee还随负载媒介的性质而变化,因此也可以利用改变负载媒介的办法来解决上述矛盾〈如石英晶体在大气中自由辐射em高达50000,而在水中且加阻尼块0m可小于10)。
2)波形显示清晰数探仪采用计算机的显示器,波形显示明亮清晰,有两种方式,一种是将探伤重复频率和60HZ视频同步,波形动态感好;另一种是采用较高的重复频率探伤,以60HZ或30HZ频率显示峰值波形。3〉数字化探伤参数计算数字式超声波探伤仪之所以能够显示直观的检测数据,是因为数字式超声波探伤仪具有了计算能力,通过对超声波探伤波形信号的波形高度及波形延迟时间的数字化测量,结合相关先验参数,进行计算,显示出直观的物理量。同时,这些先验参数也能通过标准试块的参考波形测试,自动计算得出,这个过程,是对数字式超声波探伤仪的读数校准过程。数字式超声波探伤仪的定位校准主要计算探头零点,材料声速和折射角度三个参数。 超声涡流设备的安装手册;
用模/数转换器转换成数字信号,由计算机计算该数字信号和参考数字的比值或分贝值,自动加上放大器或衰减器的读数,用数字显示出来。读数误差以8位数字采样为例能小于0.4%。数探仪对回波位置的读出过程是:由计算机读取回波峰值点或上升沿处相对同步脉冲的延时记数值,记数脉冲由晶体振荡器产生。计算机将延时数字扣除探头的延时,乘以声速的一半,得到回波的声程。再根据折射角度和有关几何关系,计算出相应的水平距离的垂直深度,在屏幕上数值显示出来。相对精度优于0.5%。微电脑能够利用相关的参数自动计算更多的检测数据,包括缺陷当量,缺陷坐标,缺陷大小,折射角度等。更加准确,直观,操作简单,容易掌握。专业大管超声涡流设备的销售;镇江本地大管超声涡流设备公司
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压电劲度常数h:表示压电晶体在电位移恒定的情况下由于应变的变化所产生的相对开路电压,或在应变恒定的情况下,由于电位移变化所产生的相对应力。其单位是牛顿/库仑或伏/米。d 和e**着反压电性能,故也称压电发射系数,关系到压电晶片发射灵敏度,d和e的值大,晶片发射性能好,表示对压电晶片施加较小的电压就可以产生较大的振动,从而获得较强的超声波。g和 h**着正压电性能,故也称压电接收系数,关系到压电晶片接收灵敏度,g和h的值大,晶片接收性能好,表示接收到较弱的超声波也能产生较大的电压。以上四个压电常数中,常数d用得较多也较容易实测,其他各常数可以通过式4-7、式4-8、式4-9、式4-10的关系相互换算。在压电陶瓷中,一般规定极化方向坐标为3或Z,对于垂直于Z轴的另外二个坐标轴规定为1和2或X和Y(由于压电陶瓷在XY平面内晶体是各向同性的,1和2可以互换)。Dss的脚标表示在Z方向上施加电压引起Z方向上的相对应变,同样gss表示在Z方向上施加应力后引起z方向上产生的相对开路电压。余此类推。在超声探头压电晶片参数中Dss和 gs是重要的指标。上海口碑好大管超声涡流设备