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但這些依靠人的聽覺來判斷的聲音檢測法，往往是憑人的經(jīng)驗，而且難于作出定量的表示。

　　在金屬的探測中用的是高頻率的超聲波。這是因為：1.超聲波的指向性好，能形成窄的波束；2.波長短，小的缺陷也能較好地反射；3.距離分辨力好，分辨缺陷的能力高。

　　超聲波探傷方法很多，但目前用得最多的是脈沖反射法，在顯示超聲信號方面，目前用得最多而且較為成熟的是A型顯示。下面主要敘述A型顯示脈沖反射超聲波探傷法。

5.1超聲波的發(fā)生及其性質(zhì)

　　5.1.1聲波是一種機械波，機械波是由機械振動產(chǎn)生的。超聲波是一種高頻機械波，而工業(yè)探傷用的高頻超聲波，是通過壓電換能器產(chǎn)生的。壓電材料主要有石英、鈦酸鋇、鋯鈦酸鉛和硫酸鋰。這些材料為什么能發(fā)生超聲波呢？住要是它們具有壓電效應，可以將電振動轉(zhuǎn)化成機械振動，也能將繼續(xù)振動轉(zhuǎn)化成電振動。

　　要使壓電材料產(chǎn)生超聲波，可以把它切成能在一定頻率下共振的片子，這種片子叫做晶片，將晶片兩面都鍍上銀，作為電極。當高頻電壓加到這兩個電極上時，晶片就在厚度方向產(chǎn)生伸縮（振動），這樣就把電振動轉(zhuǎn)化成了機械振動。這種機械振動發(fā)生的超聲波，可以傳播到被檢物中去。

　　反之，將高頻振動傳到晶片上時，晶片就被振動，在晶片兩極之間就會產(chǎn)生頻率與超聲波相等、強度與長聲波成正比的高頻電壓，這個高頻電壓經(jīng)放大、檢波、顯示在示波屏上，這就是超聲波的接受。通常在超聲波探傷中只用一個晶片，這個晶片既作發(fā)射又作接收。

　　5.1.2超聲波的種類

　　超聲波有許多種類，找介質(zhì)中傳播有不同的方式，波型不同，其振動方式不同，傳播速度也不同?？諝庵袀鞑サ穆暡ㄖ挥惺杳懿?，聲波的介質(zhì)質(zhì)點振動方向與傳播方向一致，叫縱波。在水中也只能傳播縱波。可是在固體介質(zhì)中除了縱波外還有剪切波，又叫橫波。因固體介質(zhì)能承受剪切應力，所以可在固體介質(zhì)其中傳播介質(zhì)質(zhì)點振動方向和傳播方向垂直的波。

　　此外，還有在固體介質(zhì)的表面?zhèn)鞑サ谋砻娌?、在固體介質(zhì)的表面下傳播得爬波和薄板中傳播的板波，它們都可用來探傷。

5.2超聲波檢測原理

　　超聲波緝拿車可以分為超聲波探傷和超聲波測厚，以及超聲波測晶力度、測應力等。在超聲波探傷中，有根據(jù)缺陷的回波和底面的回波進行判斷的脈沖反射法；有根據(jù)缺陷的陰影來判斷缺陷情況的穿透法；還有由被檢物產(chǎn)生駐波來判斷缺陷情況或者判斷板厚的共振法。目前用得最多的方法是脈沖反射法。脈沖反射法在垂直探傷時用縱波，在斜入射探傷時大多用橫波。縱波垂直入射和橫波傾斜入射是超聲波探傷中兩種主要探傷方法。兩種方法各有用途，互為補充，縱波探傷容易發(fā)現(xiàn)與探測面平行或稍有傾斜的缺陷，主要用于鋼板、鍛件、鑄件的探傷，而斜射的橫波探傷，容易發(fā)現(xiàn)垂直與探測面或傾斜較大的缺陷，主要用于焊縫的探傷。

　　5.2.1垂直探傷法

　　當把脈沖震蕩器發(fā)生的電壓加到晶片上時，晶片振動，產(chǎn)生超聲波。如果被檢物是鋼工件的話，超聲波以5900米/秒的固定速度在鋼工件內(nèi)傳播，超聲波碰到缺陷時，一部分從缺陷反射回到晶片，而另一部分未碰到缺陷的超聲波繼續(xù)前進，一直到被檢物底面才反射回來。因此，情緒處反射的超聲波先回到晶片，底面反射后回到晶片?；氐骄系某暡ㄓ址催^來被傳化成高頻電壓，通過接收、放大進入示波器，示波器將缺陷回波和底面回波顯示在熒光屏。因此，在示波器上可以得到反射圖形，從這個圖形上可以看出有沒有缺陷、缺陷的位置及其大小。

　　5.2.2斜射探傷法

　　在斜射法探傷中，由于超聲波在被檢物中是斜向傳播的，超聲波是斜向射到底面，所以不會有底面回波。因此不能再用底面回波調(diào)節(jié)來對缺陷進行定位。要知道缺陷的位置，需要用適當?shù)臉藴试噳K來把示波管橫坐標調(diào)整到適當狀態(tài)。

　　橫波探傷中的位置不僅取決于聲程，還取決于折射角，所以橫波探傷中掃描線的調(diào)節(jié)比縱波要復雜一些，對掃描線的調(diào)節(jié)是橫波探傷中一個重要的不可缺少的步驟。

　　目前對掃描線的調(diào)整方法有三種方法：

　　（1）按水平距離調(diào)整掃描線。通過調(diào)整，使時基線刻度按一定比例代表反射點的水平距離，在探傷時，根據(jù)缺陷波在熒光屏上水平刻度位置可直接讀出缺陷的水平距離。

　　（2）按深度調(diào)整掃描線。通過調(diào)整，使時基線刻度按一定比例代表反射點的聲稱。在探傷時，根據(jù)缺陷波在熒光屏上水平刻度的位置可直接讀出缺陷的深度。

　?。?）按聲稱調(diào)整掃描線。通過調(diào)整，使時基線刻度按一定比例代表反射點的聲程。在探傷時，根據(jù)缺陷波在熒光屏上時基線上的位置可直接讀出缺陷的聲稱。

5.3試塊

　　在無損檢測技術中，常常采用與已知量相比較的方法來確定被檢物的狀況。例如在射線探傷中，是以透度計（像質(zhì)計）的影像來作為比較的依據(jù)。超聲波探傷中是以試塊作為比較的依據(jù)。試塊上有各種已知的特征，例如特定的尺寸，規(guī)定的人工缺陷，即某一尺寸的平底孔、橫通孔、凹槽等。用試塊作為調(diào)節(jié)儀器、定量缺陷的參考依據(jù)，是超聲波探傷的一個特點。超聲波探傷的發(fā)展，一直與試塊的研制、使用分不開。

　　試塊在超聲波探傷中的用途主要有三方面：（1）確定合適的探傷方法。(2)確定探傷靈敏度和評價缺陷的大小。(3)校陽儀器和測試探頭性能。

5.4超聲波檢測特點概括

　　超聲波檢測的優(yōu)點和局限性慨括如下：

　?。?）面積型缺陷的檢出率較高，而體積型缺陷的檢出率較低。

　?。?）適宜檢驗厚度較大的工件，不適宜檢驗厚度較薄的工件。

　?。?）應用范圍廣，可用于各種試件。

　?。?）檢測成本低、速度快，儀器體積小，重量輕，現(xiàn)場使用方便。

　?。?）無法得到缺陷直觀圖象，定線困難，定量精度不高。

　?。?）檢測結果無直接見證記錄。

　?。?）對缺陷在工件厚度方向上的定位較準確。

　?。?）材質(zhì)、晶粒度對探傷油影響。

　?。?）工件不規(guī)則的外形和一些結構會影響檢測。

　?。?0）不平或粗糙的表面會影響耦合和掃查。

6.磁粉檢測基礎知識

6.1磁粉檢測原理

　　    自然界有些物質(zhì)具有吸引鐵、鈷、鎳等物質(zhì)的特性，我們把這些具有磁性的物體稱為磁體。使原來不帶磁性的物體變得具有磁性叫磁化，能夠被磁化的材料稱為磁性材料。磁體各處的磁性大小不同，在它的兩端最強，這兩端稱為磁極。每一磁體都有一對磁極即N極和S極。它們具有不可分割的特性，即使把磁體分割成無數(shù)小磁體，每一個小磁體同樣存在N極和S極。

　　如果把兩塊磁鐵的同性磁極靠在一起，兩個磁體之間就存在一個相斥的力使磁體分離；把兩塊磁鐵的異性磁極靠在一起，兩個磁體之間就存在一個相吸的力使磁體靠近。這說明磁體周圍空間存在有力的作用，我們把磁力作用的空間成為磁場。

　　為了形