根据超声波检测采用的波型,超声波检测方法可分为纵波检测法、横波检测法、表面波检测法、板波检测法、爬波检测法等。
1.纵波检测法
使用超声纵波进行检测的方法称为纵波检测法。纵波检测法又分为纵波直探头检测法和纵波斜探头检测法。
纵波直探头检测法使用纵波直探头,使波束垂直入射至工件检测面,以纵波波型和入射方向透入工件,用于检测工件内部质量。纵波直探头检测法分为单晶探头反射检测法、双晶探头反射检测法和单晶探头穿透检测法。纵波直探头检测法主要用于铸件、锻件、型材及金属制品的检测,对与检测面平行的缺陷检出效果好。在介质中传播时,纵波穿透能力强,晶界反射或散射的敏感性较差,可检测工件的厚度大,可用于粗晶材料的检测。垂直法检测时,波型和传播方向不变,缺陷定位比较准确。
纵波斜探头检测法是利用小的入射角度的纵波斜探头,在被检工件内部形成折射纵波进行检测,常用来检测如螺栓、堆焊层、多层包扎设备环焊缝等。
2.横波检测法
利用超声界面的波形转换原理,将纵波通过楔块、水等介质倾斜入射至工件检测面,利用波型转换得到横波从而进行检测的方法称为横波检测法。由于透入工件的横波束与检测面成锐角,所以又称为斜射法,如图4-4所示。
此方法主要用于板材、管材和焊缝的检测。
3.表面波检测法
使用表面波进行检测的方法称为表面波检测法。表面波波长比横波波长短,衰减也大于横波。它仅沿表面传播,对表面粗糙度和表面上的油污等敏感,衰减量大。表面波检测法主要用于表面光滑的工件。(www.daowen.com)
图4-4 横波检测法相关的参数
1—投影声程长度 2—检测面 3—缺陷深度 4—受检件 5—不连续缺陷 6—声程长度 7—声束轴线 8—折射角 9—斜探头
4.板波检测法
使用板波进行检测的方法称为板波检测法。根据板波产生的原理,该方法主要用于薄板、薄壁管等形状简单的工件检测。检测时,板波充塞于整个试件,可以发现内部和表面的缺陷。但是其检出灵敏度除取决于仪器工作条件外,还取决于波的形式。
5.爬波检测法
爬波是指表面下纵波。它是当第一介质中的纵波入射角位于第一临界角附近时在第二介质中产生的表面下纵波。这时第二介质中除了表面下纵波外,还存在折射横波。这种表面下纵波不是纯粹的纵波,还存在垂直方向的位移分量。
爬波主要用于检测表面比较粗糙的工件(如铸钢件、有堆焊层的工件等)的表层缺陷。
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