超聲波探傷儀的工作原理

 

儀器的工作原理：

 

超聲波在被檢測材料中傳播時(shí),材料的聲學(xué)特性和內部組織的變化對超聲波的傳播產(chǎn)生一定的影響，通過(guò)對超聲波受影響程度和狀況的探測了解材料性能和結構變化的技術(shù)稱(chēng)為超聲檢測。超聲檢測方法通常有穿透法、脈沖反射法、串列法等。

 

數字式超聲波探傷儀現在通常是對被測物體（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、透射等來(lái)獲取被測物體內部的信息并經(jīng)過(guò)處理形成圖像。

 

多普勒效應法

 

是利用超聲在遇到運動(dòng)的物體時(shí)發(fā)生的多普勒頻移效應來(lái)得出該物體的運動(dòng)方向和速度等特性；

 

透射法

 

是通過(guò)分析超聲穿透過(guò)被測物體之后的變化而得出物體的內部特性的，其應用目前還處于研制階段；

 

反射法

 

超聲波探傷儀這里主要介紹的是目前應用最多的通過(guò)反射法來(lái)獲取物體內部特性信息的方法。

 

反射法是基于超聲波在通過(guò)不同聲阻抗組織界面時(shí)會(huì )發(fā)生較強反射的原理工作的，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，所以我們可以對一個(gè)物體發(fā)射出穿透力強、能夠直線(xiàn)傳播的超聲波，超聲波探傷儀然后對反射回來(lái)的超聲波進(jìn)行接收并根據這些反射回來(lái)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)之間的對比差別程度等信息（其中反射回來(lái)的超聲波的先后可以反映出反射界面離探測表面的距離，幅度則可以反映出介質(zhì)的大小、對比差別程度等特性），超聲波探傷儀從而判斷出該被測物體是否有異常。在這個(gè)過(guò)程中就涉及到很多方面的內容，包括超聲波的產(chǎn)生、接收、信號轉換和處理等。

 

其中產(chǎn)生超聲波的方法是通過(guò)電路產(chǎn)生激勵電信號傳給具有壓電效應的晶體（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(lái)的超聲波的時(shí)候，這個(gè)壓電晶體又會(huì )受到反射回來(lái)的聲波的壓力而產(chǎn)生電信號并傳送給信號處理電路進(jìn)行一系列的處理，超聲波探傷儀形成圖像供人們觀(guān)察判斷。

 

這里根據圖像處理方法（也就是將得到的信號轉換成什么形式的圖像）的種類(lèi)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。

 

A型顯示是將接收到的超聲信號處理成波形圖像，根據波形的形狀可以看出被測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；

 

M型顯示是將一條經(jīng)過(guò)輝度處理的探測信息按時(shí)間順序展開(kāi)形成一維的"空間多點(diǎn)運動(dòng)時(shí)序圖"，適于觀(guān)察內部處于運動(dòng)狀態(tài)的物體，超聲波探傷儀如運動(dòng)的臟器、動(dòng)脈血管等；

 

B型顯示是將并排很多條經(jīng)過(guò)輝度處理的探測信息組合成的二維的、反映出被測物體內部斷層切面的"解剖圖像"（醫院里使用的B超就是用這種原理做出來(lái)的），超聲波探傷儀適于觀(guān)察內部處于靜態(tài)的物體；

 

C型顯示也是一種圖象顯示，探傷儀熒光屏的橫坐標和縱坐標都是靠機械掃描來(lái)代表探頭在工件表面的位置。探頭接收信號幅度以光點(diǎn)輝度表示，因而，當探頭在工件表面移動(dòng)時(shí)，熒光屏上便顯示出工件內部缺陷的平面圖象，但不能顯示缺陷的深度。

 

C型顯示、F型顯示現在用得比較少。

 

超聲波探傷儀檢測不但可以做到非常準確，而且相對其他檢測方法來(lái)說(shuō)更為方便、快捷，也不會(huì )對檢測對象和操作者產(chǎn)生危害，所以受到了人們越來(lái)越普遍的歡迎，有著(zhù)非常廣闊的發(fā)展前景。