超聲波探傷
超聲探傷原理
工業上的超聲探傷,是在不損壞工件或原材料工作狀態的前提下,利用超聲波的屬性特點,對被檢測物件的表面和內部質量進行檢查的一種手段。我們知道,超聲波在不同材質的介面會發生反射,反射能量的大小跟介面兩邊材質和介面的取向、大小有關。一般在同一種均勻的材料中,缺陷的存在會造成材料的不連續,當聲波傳播到材料與缺陷的介面時,會發生反射和折射現象。就像手電筒照射水面,會發生反射和折射一樣,透過反射訊號的能量和聲波傳播時間,我們就能將缺陷 定位,甚至定量。
超聲波檢測分類
超聲檢測方法按原理分為:脈衝反射法、衍射時差法(TOFD)、穿透法和共振法。
脈衝反射法
超聲波探頭髮射脈衝波到被檢測物件內部,透過觀察來自內部缺陷或被檢測物件底面反射波的情況,來進行檢測的方法,稱為脈衝反射法。
脈衝反射法
衍射時差法(TOFD)
TOFD(
T
ime
O
f
F
light
D
iffraction)是採用一發一收雙探頭,利用缺陷端點處的衍射訊號探測和測定缺陷尺寸的一種自動超聲檢測方法。
TOFD檢測技術
穿透法
穿透法是採用一收一發雙探頭分別放置在被檢測物件的兩端面,根據超聲波穿透被檢測物件之後的能量變化來檢測缺陷的方法。該方法主要應用於複合材料、非金屬材料、粗晶材料的檢測。
穿透檢測法
共振法
依據被檢測物件的共振特徵來判斷缺陷情況和被檢測物件厚度變化情況的檢測方法,稱為共振法。常用於工件測厚,但現在已經很少使用了。
總結
脈衝反射法應用最廣,市面上大部分超聲波探傷儀都是利用脈衝反射原理製作而成的。採用TOFD方法的裝置比較昂貴,常用於管道的檢測。穿透法和共振法一般用於複合材料、非金屬材料的檢測。
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