理论教育 超声波探伤仪的工作原理与组成

超声波探伤仪的工作原理与组成

时间:2023-06-17 理论教育 版权反馈
【摘要】:图3-1 模拟式超声波探伤仪电路框图2)发射电路发射高频电脉冲,加到探头晶片上,使晶片产生振动,激发出超声波。衰减器的作用是调节检测灵敏度和测量回波振幅。其作用是改变接受放大器的放大倍数,进而连续改变探伤仪的灵敏度。

超声波探伤仪的工作原理与组成

1.电路框图(见图3-1)

1)同步电路是超声波探伤仪的心脏和指挥中心,它决定着探伤仪的重复频率。

978-7-111-43197-8-Chapter03-1.jpg

图3-1 模拟式超声波探伤仪电路框图

2)发射电路发射高频电脉冲,加到探头晶片上,使晶片产生振动,激发出超声波。

3)扫描电路使显示屏上出现一条明亮的时基线,也就是时间轴和水平扫描线。它控制着扫描速度,决定着仪器的检测范围。

4)接收放大电路将探头产生的微弱回波信号电压放大到显示屏的纵坐标方向,以显示工作电压。它控制着仪器的增益和衰减。

2.仪器主要开关、旋钮的作用及其调整

模拟式超声波探伤仪面板上有许多开关和旋钮,用于调节探伤仪的功能和工作状态。各主要开关和旋钮的作用及其调整方法如下:

1)工作方式选择旋钮。工作方式选择旋钮的作用是选择检测方式,即“双探”或“单探”方式。当旋钮置于“双探”位置时,为双探头一发一收工作状态,可用一个双晶探头或两个单探头检测,发射探头和接收探头分别连接到发射插座和接收插座。当旋钮置于“单探”位置时,为单探头发收工作状态,可用一个单探头检测。此时发射插座和接收插座从内部连通,探头可插入任一插座。探伤仪“单探”方式有两个位置,其中之一为中等发射强度挡,当旋钮置于该位置时,可用发射强度旋钮调节仪器的发射强度,同时改变仪器的灵敏度和分辨力。

2)发射强度旋钮。发射强度旋钮的作用是改变发射脉冲功率,从而改变仪器的发射强度。当增大发射强度时,可提高仪器灵敏度,但脉冲变宽,分辨力差。因此,在检测灵敏度能满足要求的情况下,发射强度旋钮应尽量放在较低的位置。

3)衰减器。衰减器的作用是调节检测灵敏度和测量回波振幅。当调节灵敏度时,衰减读数大,回波幅度低;衰减读数小,灵敏度高。当测量回波振幅时,衰减读数大,回波幅度高;衰减读数小,回波幅度低。一般探伤仪的衰减器分粗调和细调两种。粗调每挡10dB或20dB,细调每挡2dB或1dB,总衰减量为80dB左右。

4)增益旋钮。增益旋钮也称为增益细调旋钮。其作用是改变接受放大器的放大倍数,进而连续改变探伤仪的灵敏度。使用时,将反射波高度精确地调节到某一指定高度,在将仪器灵敏度确定以后,在检测过程中一般不再调整增益旋钮。

5)抑制旋钮。抑制旋钮的作用是抑制显示屏上幅度较低或认为不必要的杂乱反射波,使之不予显示,从而使显示屏显示的波形清晰。(www.daowen.com)

值得注意的是:在使用抑制旋钮时,仪器垂直线性动态范围将被改变。抑制作用越大,仪器动态范围越小,从而在实际检测中有容易漏掉小缺陷的危险。因此,除非十分必要,一般不使用抑制旋钮。

6)深度范围旋钮。深度范围旋钮也称为深度粗调旋钮,其作用是粗调显示屏扫描线所代表的检测范围。调节深度范围旋钮,可较大幅度地改变时间扫描线的扫描速度,从而使显示屏上回波间距大幅度地压缩或扩展。

7)深度细调旋钮。深度细调旋钮的作用是精确调整检测范围。调节深度细调旋钮,可连续改变扫描线的扫描速度,从而使显示屏上的回波间距在一定范围内连续变化。调整检测范围时,应先将深度粗调旋钮置于合适的挡级,然后调节深度细调旋钮,使反射波的间距与反射体的距离成一定比例。

8)延迟旋钮。延迟旋钮(或称为脉冲移位旋钮)用于调节开始发射脉冲时刻与开始扫描时刻之间的时间差。调节延迟旋钮可使扫描线上的回波位置大幅度左右移动而不改变回波之间的距离。调节检测范围时,用延迟旋钮可进行零位校正,即先用深度粗调旋钮和深度细调旋钮调节好回波间距,再用延迟旋钮将反射波调至正确位置,使声程原点与水平刻度的零点重合。在水浸检测时,用延迟旋钮可将不需要观察的图形(水中部分)调到显示屏外,以充分利用显示屏的有效观察范围。

9)聚焦旋钮。聚焦旋钮的作用是调节电子束的聚焦程度,使显示屏波形清晰。除聚焦旋钮外,许多仪器还有辅助聚焦旋钮。当调节聚焦旋钮不能使用波形清晰时,可配合调节聚焦旋钮与辅助聚焦旋钮,使波形清晰为止。

10)频率选择旋钮。宽频带探伤仪的放大器频率范围宽,覆盖了整个检测所需的频率范围。宽频带探伤仪面板上没有频率选择旋钮,检测频率由探头频率决定。窄频带探伤仪设有频率选择开关,用以使发射电路与所用探头相匹配,并改变放大器的通带。使用时,开关指示的频率范围应与所选用探头相一致。

11)水平旋钮。水平旋钮也称为零位调节旋钮。调节水平旋钮,可使扫描线连同扫描线上的回波一起左右移动一段距离,但不改变回波间距。当调节检测范围时,可先用深度粗调旋钮和深度细调旋钮调好回波间距,再用水平旋钮进行零位校正。

12)重复频率旋钮。重复频率旋钮的作用是调节脉冲重复频率,即发射电路每秒钟发射脉冲的次数。当重复频率低时,显示屏图形较暗,灵敏度有所提高;当重复频率高时,显示屏图形较亮,这对露天检测时观察波形是有利的。应该指出,重复频率要视被探工件厚度进行调节。当所探厚度大时,应使用较低的重复频率;当所探厚度小时,可使用较高的重复频率。但重复频率过高时,易出现幻象波。有些探伤仪的重复频率旋钮与深度范围旋钮联动,调节深度范围旋钮时,重复频率随之调节到适合所探厚度的数值。

13)垂直旋钮。垂直旋钮用于调节扫描线的垂直位置。调节垂直旋钮,可使扫描线上下移动。

14)辉度旋钮。辉度旋钮用于调节波形的亮度。当波形亮度过高或过低时,可调节辉度旋钮,使亮度适中,但要兼顾聚焦性能。一般在进行辉度调整后应重新调节聚焦旋钮和辅助聚焦旋钮等。

15)深度补偿开关。有些探伤仪设有深度补偿开关或距离振幅矫正(DAC)旋钮。它们的作用是改变放大器的性能,使位于不同深度的相同尺寸缺陷的回波高度差异减小。

16)显示选择开关。显示选择开关用于选择“检波”或“不检波”显示。当显示选择开关置于“检波”位置时,荧光屏为不检波信号显示(或称为射频显示)。携带式探伤仪大多不具备这种开关。

免责声明:以上内容源自网络,版权归原作者所有,如有侵犯您的原创版权请告知,我们将尽快删除相关内容。

我要反馈