超聲波探傷檢測的基本原理

超聲波具有束射性，在一定介質(zhì)中傳播時具有保持速度不變的特性，在不同介質(zhì)的界面?zhèn)鬟f時會出現(xiàn)反射、折射等現(xiàn)象。超聲波探傷技術(shù)就是利用這種超聲波束的這種性質(zhì)來判斷被檢工件內(nèi)部是否存在缺陷、異物以及其缺陷、異物的位置和大小等。超聲波的發(fā)射和接受過程實際上就是能量轉(zhuǎn)換的過程。由于超聲波本質(zhì)上就是一種高頻率聲波，它可以通過在具有壓電特性或磁滯伸縮效應(yīng)的材料上施加高頻率可變電壓便可實現(xiàn)。即在壓電晶片兩面的電極上施加高頻交流電壓，壓電晶片就會隨著電壓的方向和大小、在厚度方向產(chǎn)生伸縮現(xiàn)象。利用壓電晶片的這一特性，把伸縮振動加載被檢測工件上，工件材料質(zhì)點就會產(chǎn)生振動，從而產(chǎn)生超聲波。超聲波的接收過程，則是與超聲波發(fā)射相反的過程，當(dāng)超聲波回波傳回到被檢材料表面時帶動表面產(chǎn)生振動，反過來促使壓電晶片隨之發(fā)生伸縮動作，因而在壓電晶片的電極間產(chǎn)生會微小的電壓信號。對此小電壓信號進行信號放大及濾波處理，就可在顯示器上進行超聲波回?fù)艿挠^察和測定。

水浸數(shù)字超聲探傷系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

水浸超聲檢測系統(tǒng)由工控機、超聲發(fā)射接收模塊、運動執(zhí)行機構(gòu)、探頭、水箱等組成。超聲發(fā)射接收模塊是進行超聲檢測的核心部件，而探頭是探傷系統(tǒng)的外部接口。超聲發(fā)射接收模塊主要作用是激勵探頭發(fā)射超聲波，同時將探頭接收的超聲波回波信號進行采集及小信號處理，將被測工件內(nèi)部缺陷情況通過工控機以圖形方式顯示出來，從而觀測被探工件內(nèi)部有無缺陷，以及缺陷位置和缺陷大小等信息，以此來評價被檢測工件的質(zhì)量情況。探頭安裝在運動執(zhí)行機構(gòu)上，可自動執(zhí)行工控機存儲的探傷掃描程序。被探工件放置在水箱工作臺上和探頭通過水耦合進行缺陷檢測。

運動執(zhí)行機構(gòu)

根據(jù)餅盤件的實際情況，研制了一套水浸超聲探傷系統(tǒng)的自動執(zhí)行機構(gòu)。設(shè)計了機械傳動與探頭A B 雙擺頭支架等機構(gòu)，設(shè)計了檢測過程自動控制裝置 ，該機構(gòu)帶動探頭運動，實現(xiàn)自動探傷掃描過程。

超聲探傷系統(tǒng)軟件

超聲探傷系統(tǒng)軟件從功能上可分為兩大模塊：超聲信號處理模塊和運動控制模塊。超聲信號處理模塊包含超聲發(fā)射參數(shù)設(shè)定、閘門校準(zhǔn)、超聲回波信號采集、小波去噪、波形顯示、缺陷定位、 TCG校準(zhǔn)等主要功能模塊；運動控制模塊主要包含掃描路徑規(guī)劃、運動參數(shù)設(shè)定、運動安全性監(jiān)測、手動/ 自動控制等主要功能。