超声波检测基础知识及在钻杆上的实际应用教材.pptx
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1、超声波检测超声波检测超声波检测基础知识超声波检测基础知识及在钻杆上实际应用及在钻杆上实际应用1111月月0808日日 超声波检测基础知识及在钻杆上的实际应用教材第1页内内 容容一、超声波检测原理和方法一、超声波检测原理和方法 依据超声波反射特征和有缺点和无缺点处声强强弱来判断缺点存在。超声波探伤方法按波类型可分为脉冲法和连续法,按探伤方法原理可分为发射法、穿透法和共振法,按波形可分为纵波法、横波法、表面波法、板波法和爬波法,按耦合方式可分为直接接触法和液浸法,按探头个数可分为单探头法、双探头法和多探头法。我们企业采取探伤方法为:脉冲反射横波单探头法(自动探伤设备为多探头)。超声波检测基础知识及
2、在钻杆上的实际应用教材第2页二、超声波检测术语二、超声波检测术语 K值(K value):斜探头折射角正切值;超声噪声电平(ultrasonic noise level):由材料结构、或可能是大量微小不连续性或二者同时存在而引发为数众多不可分辨显示信号;电子噪声(electronic noise):由探伤仪放大器中电子干扰和热噪声引发随时间而快速改变无用无规则信号;超声波检测基础知识及在钻杆上的实际应用教材第3页 动态范围(dynamic range):在增益调整不变时,超声探伤仪荧光屏上能分辨最大与最小反射面积波高之比.通常以分贝表示;分辨力(resolution):就声束轴线而言,超声设备
3、能同时分辨出几乎有相同声程和横向位置数个不连续性能力;对比试块法(reference block method):用对比试块已知反射体显示与被检件所获显示相比较评价方法;超声波检测基础知识及在钻杆上的实际应用教材第4页 脉冲重复频率(pulse repetition frequency):为了产生超声波,每秒内由脉冲发生器激励探头晶片脉冲次数;回波(echo):从反射体上反射回来超声信号,又称反射波(reflected wave);回波高度(echo height):探伤图形上反射脉冲高度,用分贝值或标准刻度板上百分数表示;回波宽度(echo width):从校正超声探伤仪荧光屏水平扫描线刻度
4、上读出回波宽度;超声波检测基础知识及在钻杆上的实际应用教材第5页 人工缺点(artificial defect):在探伤过程中,为了调整或校准探伤系统灵敏度等,用各种方法在试块或被检件上加工制成人工伤,如平底孔、横孔、槽等;超声波检测基础知识及在钻杆上的实际应用教材第6页三、超声波发射和接收原理1、发射:压电晶体在脉冲电信号激励下产生机械振动,发射机械振动波(超声波),称为发射。2、接收:机械振动波(反射回来超声波)作用于压电晶体,使压电晶体产生电荷,电信号经过电子回路显示在屏幕上,称为接收。探头可分为单发探头可分为单发-单收探头和发单收探头和发-收一体探头,实际上超声收一体探头,实际上超声波
5、探头压电晶体,同时与仪器发射电路和接收电路连接,所波探头压电晶体,同时与仪器发射电路和接收电路连接,所以每个探头都能发射和接收超声波。以每个探头都能发射和接收超声波。超声波检测基础知识及在钻杆上的实际应用教材第7页四、A型模拟超声波探伤仪 CTS-22A A显示:以水平基线显示:以水平基线X 轴表示距离或时间轴表示距离或时间,用垂直用垂直于基线于基线Y轴表示辐度一个信息显示方法;轴表示辐度一个信息显示方法;A型超声探伤仪垂直线性好坏直接影响缺点准确定量。A型超声探伤仪水平线性好坏直接影响到缺点定位而对缺点大小判断无关。A型扫描显示中,“盲区”是指因为仪器原因造成一定范围内不能探到缺点区域,它与
6、近场区不能探到缺点性质是不一样。超声波检测基础知识及在钻杆上的实际应用教材第8页 工作频率范围:0.510MHz。衰减器:总衰减量80dB(20dB2、2dB20);衰减误差:每2dB0.1dB。衰减器工作方式抑制电平增益发射强度声程范围调整回波平移聚焦回波距离缩展超声波检测基础知识及在钻杆上的实际应用教材第9页五、缺点当量表述 当量定义:缺点回波与人工缺点(通常是规则反射体)回波比较所得分贝值称为缺点当量;比如我厂生产中,人工缺点回波高度要求80%;假设缺点假设缺点1 1 当量为当量为“人工缺点人工缺点+2.5dB”+2.5dB”;缺点缺点2 2 当量为当量为“人工缺点人工缺点+6.4dB”
7、+6.4dB”;我们能够说缺点我们能够说缺点2 2比比缺点缺点1 1大大3.9dB3.9dB;超声波检测基础知识及在钻杆上的实际应用教材第10页注意注意 对比式样上人工缺点是评定自然缺点当对比式样上人工缺点是评定自然缺点当量依据,不能了解为被检出自然缺点与量依据,不能了解为被检出自然缺点与人工缺点信号幅度相等时二者尺寸必定人工缺点信号幅度相等时二者尺寸必定相等。相等。超声波检测基础知识及在钻杆上的实际应用教材第11页试块用途 测试或校验仪器和探头性能;确定探测灵敏度和缺点大小;调整探测距离和确定缺陷位置;测定材料一些声学特征。超声波检测基础知识及在钻杆上的实际应用教材第12页CSK-IA试块:
8、超声波检测基础知识及在钻杆上的实际应用教材第13页 CSK-IA试块主要用途:R50、R100圆弧:-斜探头入射点、前沿测定;-扫描线百分比校准;上下表面刻度:斜探头K 值校准;50、44、40 孔:斜探头分辨率测定;9.管子试块超声波检测基础知识及在钻杆上的实际应用教材第14页 探头 直探头 斜探头2.5 P 20 Z 5 P 66 K3|频率 材料 直径 直探头 频率 材料 矩形 K=3焊区试块超声波检测基础知识及在钻杆上的实际应用教材第15页耦合介质1、概念:为了排除探头与工件表面之间空气,在探头与工件表面之间施加一层透声介质称为耦合剂。耦合剂作用在于排除探头与工件表面之间空气,使超声波
9、能有效地传入工件到达探伤目标。另外耦合剂还有降低摩擦作用。2、耦合效果与声阻抗相关,声阻抗大耦合性能好。超声波检测基础知识及在钻杆上的实际应用教材第16页3、耦合介质种类:甘油声阻抗高,耦合性能好,惯用于一些主要工件准确探伤,但价格较贵,对工件有腐蚀作用。水玻璃声阻抗较高,惯用于表面粗糙工件探伤,但清洗不太方便,且对工件有腐蚀作用。水起源广低,惯用于水浸探伤,但易使工件生锈。机油和变压器油粘度、流动性、附着力适当,对工件无腐蚀、价格也不贵,所以是当前应用最广耦合剂。化学浆糊也惯用来作耦合剂,耦合效果比很好。超声波检测基础知识及在钻杆上的实际应用教材第17页4、影响耦合主要原因有:耦合层厚度;耦
10、合剂声阻抗;工件表面粗糙度和工件形状。超声波检测基础知识及在钻杆上的实际应用教材第18页缺点术语管体常见缺点有:裂纹 应力引发金属开裂,在没有其它任何影响时,不至于使材料发生完全断裂。钢中淬火裂纹是因为奥氏体向马氏体转换过程(伴随有体积增加)产生应力造成。超声波检测基础知识及在钻杆上的实际应用教材第19页偏心 管子内外表面中心轴线不重合,使得某一截面处壁厚沿圆周方向不均匀。夹杂物 金属凝固过程中残留在其内部杂质或非金属颗粒。超声波检测基础知识及在钻杆上的实际应用教材第20页分层 通常平行于金属表面内部层状分离。折叠 经过轧制或采取其它方式加工金属沿着轧制金属表面折叠起来,但并未被熔合成完好金属
11、。超声波检测基础知识及在钻杆上的实际应用教材第21页轧入金属异物 轧入金属表面、不与金属熔合外来异物结疤 附着在完好金属表面上薄壳状或鳞片状缺点超声波检测基础知识及在钻杆上的实际应用教材第22页发裂 轧制金属内经轧制或其它方式加工后或多或少闭合起来,但未被压合缝隙。重皮 轧入基体金属表面、通常只有一端与基体金属相连极薄金属长条。超声波检测基础知识及在钻杆上的实际应用教材第23页加厚部分充型不良 超声波检测基础知识及在钻杆上的实际应用教材第24页加厚皱折 管子加厚部分环向呈铸造折皱形态表面不规则处。凹坑超声波检测基础知识及在钻杆上的实际应用教材第25页管体超声波探伤探伤方法和步骤 检测装置检测装
12、置有探头相对钢管位置高精度调整机构并能可靠地锁紧或能实现良好机械跟踪。管端不能有效探测区域(盲区)不能大于 200mm。超声波检测基础知识及在钻杆上的实际应用教材第26页传动旋转装置 传动旋转装置确保检测装置平稳地经过管体并确保在检验中钢管与检测装置含有良好同心度。超声波检测基础知识及在钻杆上的实际应用教材第27页管体超声波探伤设备调试 1.每次重新使用探伤设备时或变换检验规格时须用要求对比试样对探伤设备进行调试。2 设备调试后应使对比试样上同一个人工缺点在圆周方向不一样位置信号幅度靠近一致。超声波检测基础知识及在钻杆上的实际应用教材第28页管体超声波探伤3 当内、外壁人工缺点信号使用二个不一
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