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超聲波探傷原理
超聲波探傷儀器和探頭的選擇方法介紹
• 一、探傷儀選擇
1.儀器和各項(xiàng)指標(biāo)要符合檢測對(duì)象標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的要求。
2.其次可考慮檢測目的，如對(duì)定位要求高時(shí)，應(yīng)選擇水平線性誤差小的儀器，
• 選擇數(shù)字式探傷儀更好。對(duì)定量要求高時(shí)，應(yīng)選擇垂直線性誤差小，衰減器精度高的儀器
• 對(duì)大型工件或粗晶材料工件探傷，可選擇功率大，靈敏度余量高，信噪比高，低頻性能好的儀器。對(duì)近表面缺陷檢測要求高時(shí)，可選擇盲區(qū)小，近區(qū)分辨好的儀器。
• 主要考慮：靈敏度、分辨力、定量要求，定位要求和便攜、穩(wěn)定等方面
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二、超聲波探頭選擇
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1. 型式選擇：原則為根據(jù)檢測對(duì)象和檢測目的決定：
• 如：焊縫——斜探頭
• 鋼板、鑄件——直探頭
• 鋼管、水浸板材——聚焦探頭（線、點(diǎn)聚集）
• 近表面缺陷——雙晶直探頭
• 表面缺陷——表面波探頭
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2. 探頭頻率選擇
• 超聲波檢測靈敏度一般是指檢測zui小缺陷的能力，從統(tǒng)計(jì)規(guī)律發(fā)現(xiàn)當(dāng)缺陷大小為
• 時(shí)，可穩(wěn)定地發(fā)現(xiàn)缺陷波，對(duì)鋼工件用2.5~5MHZ，λ為：縱波2.36~1.18，橫波1.29~0.65，則縱波可穩(wěn)定檢測缺陷zui小值為：0.6~1.2mm之間，橫波可穩(wěn)定檢測缺陷zui小值為：0.3~0.6之間
• 這對(duì)壓力容器檢測要求已能滿足。
• 故對(duì)晶粒較細(xì)的鑄件、軋制件、焊接件等常采用2.5~5MHZ。
• 對(duì)晶粒較粗大的鑄件、奧氏體鋼等因會(huì)出現(xiàn)許多林狀反射，（由材料中聲阻抗有差異的微小界面作為反射面產(chǎn)生的反射），也和材料噪聲干擾缺陷檢測，故采用較低的0.5~2.5MHZ的頻率比較合適，主要是提高信噪比，減少晶粒反射
此外應(yīng)考慮檢測目的和檢測效果，如從發(fā)現(xiàn)zui小缺陷能力方面，可提高頻率，但對(duì)大工件因聲程大頻率增加衰減急劇增加。對(duì)粗晶材料如降低頻率，且減小晶片尺寸時(shí)，則聲束指向性變壞，不利于檢測遠(yuǎn)場缺陷，所以應(yīng)綜合考慮。
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3. 晶片尺寸選擇：
• 原則：①晶片尺寸要滿足標(biāo)準(zhǔn)要求，如滿足JB/T4730-2005要求，即晶片面積≤500mm2，任一邊長≤25mm。
②其次考慮檢測目的，有利于發(fā)現(xiàn)缺陷，如工件較薄，則晶片尺寸可小些，此時(shí)N小。鑄件、厚工件則晶片尺寸可大些，N大、θ0小。發(fā)現(xiàn)遠(yuǎn)距離缺陷能力強(qiáng)
• ③考慮檢測面的結(jié)構(gòu)情況
• 如對(duì)小型工件，曲率大的工件復(fù)雜形狀工件為便于耦合要用小晶片，對(duì)平面工件，晶片可大一些。
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4. 斜探頭K值選擇：
• 原則：①保證聲束掃到整個(gè)檢測斷面，對(duì)不同工件形狀要具體分析選擇。
• ②盡可能使檢測聲束與缺陷垂直，在條件許可時(shí)，盡量用K大些的探頭。薄工件K大些，厚工件K可小些。
• ③根據(jù)檢測對(duì)象選K：
• 如單面焊根部未焊透，選K=0.7-1.5，即在K=0.84-1時(shí)檢測靈敏度zui高。