超聲檢測技術(shù)二級演講人：日期:目錄CONTENTS01超聲檢測技術(shù)概述02超聲檢測設(shè)備與工具03超聲檢測方法與步驟04超聲檢測中的常見缺陷與識別05超聲檢測的局限性06超聲檢測技術(shù)的未來發(fā)展方向01超聲檢測技術(shù)概述定義與基本原理定義超聲檢測技術(shù)是一種利用超聲波在物質(zhì)中的傳播特性進(jìn)行無損檢測的技術(shù)。超聲波特性超聲波具有波長短、穿透力強(qiáng)、方向性好等特點(diǎn)，適用于檢測材料內(nèi)部的缺陷。基本原理通過探頭發(fā)射超聲波，并接收從被測物體反射或透射回來的信號，根據(jù)信號的性質(zhì)和特征來判斷被測物體的內(nèi)部情況?？茖W(xué)研究在材料科學(xué)、生物醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域，超聲檢測技術(shù)為研究人員提供了一種非破壞性的測試手段，有助于深入研究物質(zhì)的微觀結(jié)構(gòu)和性能。無損檢測超聲檢測技術(shù)廣泛應(yīng)用于金屬、非金屬、復(fù)合材料等材料的無損檢測，如裂紋、氣泡、夾雜等缺陷的檢測。醫(yī)學(xué)領(lǐng)域在醫(yī)學(xué)影像診斷中，超聲檢測技術(shù)是常用的檢查手段之一，如B超、彩超等，對人體無輻射、無損傷，可實(shí)時(shí)監(jiān)測臟器狀態(tài)。工業(yè)檢測在電力、石化、鐵路、航空等領(lǐng)域，超聲檢測技術(shù)用于設(shè)備的在役檢測和壽命評估，可及時(shí)發(fā)現(xiàn)潛在的安全隱患。應(yīng)用領(lǐng)域與重要性早期發(fā)展超聲檢測技術(shù)起源于20世紀(jì)初，最初應(yīng)用于水下探測和醫(yī)學(xué)診斷。數(shù)字化與智能化近年來，超聲檢測技術(shù)與計(jì)算機(jī)技術(shù)、數(shù)字信號處理技術(shù)相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)了檢測信號的數(shù)字化處理和分析，提高了檢測精度和效率。探傷儀的出現(xiàn)20世紀(jì)中期，隨著電子技術(shù)的快速發(fā)展，出現(xiàn)了便攜式探傷儀，使超聲檢測技術(shù)得以在工業(yè)生產(chǎn)中廣泛應(yīng)用。新材料與新應(yīng)用隨著新材料的不斷涌現(xiàn)和超聲檢測技術(shù)的不斷進(jìn)步，超聲檢測的應(yīng)用領(lǐng)域也在不斷擴(kuò)展，如納米材料的檢測、生物組織的成像等。技術(shù)發(fā)展歷程0102030402超聲檢測設(shè)備與工具超聲波探頭探頭類型根據(jù)檢測需求，選擇合適的探頭類型，如線陣探頭、凸陣探頭、機(jī)械扇掃探頭等。探頭頻率探頭頻率越高，分辨率越高，但穿透力越弱。需根據(jù)檢測深度選擇適當(dāng)?shù)奶筋^頻率。探頭陣元數(shù)陣元數(shù)越多，聲束聚焦性能越好，圖像分辨率越高。探頭角度與掃查范圍不同角度的探頭適用于不同的檢測需求和掃查范圍。耦合劑耦合劑作用填充探頭與工件之間的空氣間隙，提高超聲波的傳輸效率。耦合劑類型常用的耦合劑有水、甘油、機(jī)油等，需根據(jù)檢測環(huán)境和條件選擇適合的耦合劑。耦合劑使用方法將耦合劑均勻涂抹在探頭表面或工件檢測部位，確保耦合效果良好。檢測儀器超聲檢測儀是超聲檢測的核心設(shè)備，負(fù)責(zé)產(chǎn)生超聲波、接收回波并進(jìn)行分析處理。02040301控制與調(diào)節(jié)系統(tǒng)用于調(diào)節(jié)超聲檢測儀的各項(xiàng)參數(shù)，如增益、抑制、濾波等，以獲得最佳的檢測效果。顯示屏用于顯示超聲檢測的結(jié)果，包括波形、圖像等，以便進(jìn)行分析和判斷。數(shù)據(jù)處理與分析軟件對檢測數(shù)據(jù)進(jìn)行處理、分析，輔助檢測人員做出準(zhǔn)確的判斷。03超聲檢測方法與步驟確保超聲波檢測儀器各項(xiàng)參數(shù)準(zhǔn)確，包括探頭頻率、靈敏度、掃查角度等。選用適當(dāng)耦合劑，以提高超聲波的穿透性和分辨率。清除被測物表面的污垢、銹蝕等雜質(zhì)，確保超聲波能順利傳播。根據(jù)檢測要求，設(shè)置合適的儀器參數(shù)，如增益、抑制、濾波等。準(zhǔn)備工作儀器校準(zhǔn)耦合劑選擇檢測面處理儀器設(shè)置超聲波發(fā)射與接收發(fā)射超聲波通過探頭向被測物發(fā)射超聲波，并控制超聲波的傳播方向。超聲波在介質(zhì)中傳播超聲波在介質(zhì)中傳播時(shí)，會(huì)發(fā)生反射、折射、散射等現(xiàn)象。接收回波探頭接收從被測物反射或透射回來的超聲波，并將其轉(zhuǎn)換為電信號。信號處理對接收到的信號進(jìn)行放大、濾波、檢波等處理，以提高信號質(zhì)量?；夭ㄐ盘柗治霾ㄐ畏治鲇^察回波信號的波形，判斷被測物的內(nèi)部缺陷或結(jié)構(gòu)特征。幅度分析通過測量回波信號的幅度，可以判斷被測物的厚度或缺陷的大小。頻率分析分析回波信號的頻率成分，可以了解被測物的材料特性或缺陷類型。相位分析通過測量回波信號的相位，可以判斷缺陷的位置或確定材料的聲速。04超聲檢測中的常見缺陷與識別裂紋的檢測與識別裂紋類型熱裂紋、冷裂紋、應(yīng)力腐蝕裂紋等。檢測方法識別特征掃查裂紋敏感部位，觀察超聲信號變化。信號幅度大，波形不穩(wěn)定，波尾拖長。123坡口未熔合、層間未熔合等。未熔合類型掃查焊縫及熱影響區(qū)，觀察超聲信號變化。檢測方法01020304根部未焊透、邊緣未焊透等。未焊透類型信號幅度較低，波形穩(wěn)定，但波尾拖長，有時(shí)呈鋸齒狀。識別特征未焊透及未熔合的檢測與識別氣孔類型單個(gè)氣孔、密集氣孔、條狀氣孔等。夾渣類型金屬夾渣、非金屬夾渣等。檢測方法掃查工件表面和內(nèi)部，觀察超聲信號變化。識別特征單個(gè)氣孔信號幅度小，波形穩(wěn)定；密集氣孔或夾渣信號雜亂，波形不穩(wěn)定。氣孔與夾渣的檢測與識別05超聲檢測的局限性近表面缺陷的盲區(qū)盲區(qū)定義超聲波在工件近表面的一定區(qū)域內(nèi)無法檢測到的區(qū)域。030201盲區(qū)產(chǎn)生原因超聲波在傳播過程中遇到表面反射和衍射的影響，使得近表面區(qū)域的缺陷難以被檢測到。盲區(qū)大小影響因素探頭頻率、角度、工件表面狀況等。檢測結(jié)果不直觀檢測結(jié)果的解釋和評估依賴于操作人員的經(jīng)驗(yàn)和技能，容易受人為因素影響。人為因素影響大復(fù)雜工件檢測難度大對于形狀復(fù)雜或內(nèi)部結(jié)構(gòu)特殊的工件，超聲檢測很難得到準(zhǔn)確的檢測結(jié)果。超聲波檢測結(jié)果通常以波形或圖像形式呈現(xiàn)，難以直接觀察缺陷的形狀和大小。直觀性較差的問題易漏檢的情況微小缺陷易漏檢超聲檢測對微小缺陷的檢出能力有限，容易漏檢。缺陷類型限制超聲檢測對某些類型的缺陷（如平行于檢測面的缺陷）不敏感，容易導(dǎo)致漏檢。缺陷位置影響缺陷位于工件表面或附近時(shí)，由于超聲波的反射和衰減，容易導(dǎo)致漏檢。06超聲檢測技術(shù)的未來發(fā)展方向提高檢測精度新型聲學(xué)材料及探頭利用新型聲學(xué)材料和探頭技術(shù)，提高超聲波的傳輸效率和接收靈敏度，從而提高檢測精度。先進(jìn)的信號處理算法高分辨率成像技術(shù)運(yùn)用先進(jìn)的信號處理算法，對接收到的超聲信號進(jìn)行濾波、去噪和增強(qiáng)等處理，提取出更準(zhǔn)確的缺陷信息。結(jié)合高分辨率成像技術(shù)，如超聲顯微鏡、超聲CT等，實(shí)現(xiàn)對微小缺陷的精確檢測。123克服盲區(qū)問題研究超聲波穿透復(fù)雜材料和結(jié)構(gòu)的能力，以克服盲區(qū)問題，提高檢測范圍。超聲波穿透技術(shù)結(jié)合其他檢測技術(shù)，如渦流檢測、射線檢測等，以互補(bǔ)超聲波的局限性，提高檢測效果。多種檢測技術(shù)融合針對復(fù)雜結(jié)構(gòu)件和難檢測區(qū)域，開發(fā)專用的超聲檢測方法和探頭，以減少盲區(qū)。復(fù)雜結(jié)構(gòu)件檢測利用機(jī)器人技術(shù)，實(shí)現(xiàn)