|
1. 組成：
超聲檢測儀、探頭、耦合劑、機械掃描裝置、衰減器、高頻放大器、試塊等，
其中檢測儀、探頭是最重要和最基本的。
2. 超聲檢測儀
（1） 超聲檢測儀的作用是產(chǎn)生電脈沖并施加于探頭使探頭發(fā)射超聲波，同時接收來自探頭的電信號，并將其放大處理后顯示在熒光屏上。
（2） 按照其指示的參量分三類：
|
分類 |
原理 |
信號顯示方式 |
應(yīng)用范圍 |
|
脈沖反射式檢測儀 |
發(fā)射一持續(xù)時間很短的電脈沖，激勵探頭發(fā)射脈沖超聲波，并接收在試件中反射回來的脈沖波信號，通過檢測信號的返回時間和幅度判斷是否存在缺陷及缺陷的大小 |
A型顯示
（顯示檢測點） |
只要小缺陷的信號能夠引起明顯高于噪聲的回波，則脈沖發(fā)射法是最好的。目前應(yīng)用最廣泛的一種檢測儀。采用縱波垂直入射檢查時，存在一定盲區(qū)，對于位于表面的，平行于表面的缺陷的檢出能力低，對薄試件的檢測難以實現(xiàn)。因此此類情況成立研究方向， |
|
B型顯示
（顯示檢測面） |
|
C型顯示
（立體顯示） |
|
穿透式檢測儀 |
發(fā)射單一頻率的連續(xù)播信號，根據(jù)透過試件的超聲波強度來判斷試件中有無缺陷及缺陷的大小。是最初發(fā)明的超聲檢測儀。 |
由于對缺陷檢測的靈敏度較低，且可操作性也受到限制，目前已比較少用。但適用于薄板類、要求檢測缺陷尺寸較大的試件，以及衰減較大的材料，如各種樹脂基復(fù)合材料薄板及蜂窩結(jié)構(gòu)。 |
|
共振式檢測儀 |
指示頻率可變的超聲連續(xù)波在試件中形成共振的情況，用于共振法測厚。 |
目前比較少用。 |
（3） 超聲檢測儀的主要性能
ü 脈沖發(fā)射部分：儀器技術(shù)指標(biāo)中常給出發(fā)射電壓幅度和脈沖上升時間。發(fā)射電壓幅度也就是發(fā)射脈沖幅度，它的高低主要影響發(fā)射的超聲波能量；脈沖上升時間則與可用的超聲波頻率有關(guān)，上升時間短，頻帶寬，頻率上限也高，則可配用的探頭頻率相應(yīng)也高。同時脈沖上身時間短，脈沖寬度也可減少，從而可減少盲區(qū)，提高分辨率。
ü 接收部分：主要是垂直線性、頻率響應(yīng)、噪聲電平、最大使用靈敏度、衰減器準(zhǔn)確度，以及與示波管結(jié)合的性能，包括垂直偏轉(zhuǎn)極限、線性范圍和動態(tài)范圍。
ü 時基部分：主要包括水平線性、脈沖重復(fù)頻率、以及與示波管結(jié)合的性能，包括水平偏轉(zhuǎn)極限和線性范圍。
3. 探頭
（1） 探頭的主要種類
|
種類 |
原理 |
應(yīng)用 |
其他 |
|
接觸式縱波直探頭 |
用于發(fā)射垂直于探頭表面?zhèn)鞑サ目v波，以探頭直接接觸試件表面的方式進行垂直入射縱波檢測 |
適宜探測與檢測面相平行或近似平行的缺陷 |
廣泛用于板材、棒材、鑄件、鍛件等的檢測 |
|
接觸式斜探頭 |
縱波斜
探頭 |
入射角小于第一臨界角 |
目的是利用小角度的縱波進行缺陷檢驗，或在橫波衰減過大的情況下，利用縱波穿透能力強的特點進行縱波斜入射檢驗 |
使用時需注意試件中同時存在的橫波的干擾 |
|
橫波斜
探頭 |
入射角在第一臨界角與第二臨界角之間且折射為純橫波 |
適宜探測與檢測面成一定角度的缺陷 |
廣泛用于焊縫、管材、鍛件的檢測 |
|
表面波斜探頭 |
入射角需在產(chǎn)生瑞利波的臨界角附近，通常比第二臨界角略大 |
用于對表面或近表面缺陷進行檢驗. |
|
|
蘭姆波斜探頭 |
探頭的角度需根據(jù)板厚、頻率和所選定的蘭姆波模式來確定 |
主要用于薄板中缺陷的檢測 |
|
|
雙晶
探頭 |
縱波雙晶直探頭 |
雙晶探頭是在同一個探頭殼內(nèi)裝有兩個晶片，采用兩個晶片一發(fā)一收的方式進行工作。 |
雙晶探頭可避免了始脈沖引起的盲區(qū)問題 |
可以檢測近表面缺陷和進行薄板測厚 |
|
橫波雙晶探頭 |
|
水浸平探頭 |
相當(dāng)于可在水中使用
的縱波直探頭 |
|
|
|
水浸聚焦探頭 |
水浸直探頭前加上聲透鏡則可產(chǎn)生聚焦聲束成為聚焦探頭 |
聚焦使聲束在某一深度范圍內(nèi)直徑變窄，聲強增高，可提高局部區(qū)域的檢測靈敏度與信噪比及橫向分辨力，在C掃描檢測中可提高圖象分辨率。 |
|
|
接觸式聚焦探頭 |
|
|
目前較少用 |
（2） 探頭的性能
包括頻率相應(yīng)、相對靈敏度、時間域響應(yīng)、電阻抗、距離幅度特性、聲束擴散特性、斜探頭的入射點和折射角、聲軸偏斜角和雙峰等。
（3）超聲檢測儀和探頭的組合性能
包括靈敏度余量、分辨力與信噪比 |
