ASNT中关于常规的无损检测方法介绍

常规的无损检测方法介绍

1 、脉冲回波技术

对于不连续性的超声检测最常用的是脉冲回波技术。一个探头被用来发射超声波，也被用来接收超声波，如图3.1(a)所示。短的、均匀同步的超声脉冲被发射进入检测工件，脉冲被发射出去之后，探头变为接收元件。当超声波遇到不连续性或边界时，一部分能量被反射回探头并被探头接收到。如果单纯从检测来看，对扫查工件而言，使用同一个探头发送和探测比分别使用一发一收探头有很多优点。与穿透法相比较，它的另一个优点是检测只需在被检工件的一侧进行。

脉冲回波法检测的最大缺点是起始(发射)电子脉冲使得探测电路饱和并引起探头“回响”，这些因素引起一个探测不到反射信号的时间周期。相对于这个周期，正好位于材料表面下的区域称为盲区。用现在的探头和电子线路，自区可以变得很小。用两个或多个探头盲区常常可以消除。

2、穿透法技术

穿透法技术也被用来检测物体中的不连续性。这种技术要求两个探头，而且要接近被检工件的相对两侧面。通过发射探头，超声波被发射进入被检物体。一个接收探头置于发射探头对面的检测面，记录下通过物体的超声如图3.1(b)所示。通过被检物体信号的幅度与通过已知无缺陷区域的信号相比较，或者与通过参考材料的信号相比较。不连续性或更高衰减的区域降低了穿透的能量。

3、接触法检测

接触法检测在探头(或者是探头靴)与被检物体之间使用一层耦合剂。除了阻抗匹配外，通常也希望耦合剂能起润滑作用，这样探头能在被检表面上方便地移动，降低了探头接触面的磨损。由于这个原因机油、油脂或者甘油是接触法检测最普遍使用的耦合剂。保持探头在移动过程中的良好耦合非常必要，尤其是在被检表面不光滑的情况下。

   探头在物体表面扫查时，可以采用手工方式，也可以采用机械方式。为了保证完全检测到所需要的区域，必须以这样一种方式来移动探头，即以一定的重叠连续覆盖之前扫查的路径，保证不漏检。这个重叠范围通常在检测规程中规定，因为必须考虑到声束扩散，并且保证物体的每个地方被适当强度的超声束扫查到。

     脉冲回波法中使用最普遍的是单探头，但是复合探头(或多探头)在一收一发技术或穿透法中也使用。普遍使用直声束或斜声束检测，此外表面波或兰姆波也使用。当要发现近表面的不连续性时，必须考虑频率、脉冲长度和探头阻尼以优化近表面分辨力。

4 、液浸法检测

    在液浸法检测中，被检物体浸在流体耦合剂中(通常是水)，其中含有湿润剂和适合于被检材料的防腐蚀剂。耦合剂厚度相当于长的液体延迟线，必须调整耦合剂厚度使得其它信号不至于干扰来自工件的反射信号。这样做的结果是液浸法不能检测非常厚的材料。然而液浸法技术对于检测复杂形状且要求几种不同声束入射角的物体特别有用，并且保持良好的耦合也不成问题。此外可以连续改变入射角，这样当物体表面几何形状改变时可以调整以保持合适的声束入射角。

   直声東和斜声束检测常被使用，但表面波由于耦合剂的原因很快就衰减了以致其作用不大。聚焦探头也常被用于液浸法检测，以增加物体关键部位的检测灵度。点聚焦和线聚焦常被使用，按用途使用不同方法。在很多情况下适当的聚焦可以完全消除表面粗糙度的影响。

5、特殊超声检测技术

   当前使用的一些特殊超声检测技术包括三角检测法、尖端衍射法、爬波法、合成孔径聚焦法、超声断层摄影法、声学显微法、声学全息法和共振检测法。

   三角检测法是一种主要用于焊缝金属检测的间接的一收一发检测技术。探测不连续性效果非常好，但是很难确定不连续性的深度或尺寸。

    尖端衍射法对裂纹定量尤其有用，特别是对深度或沿厚度的尺寸。

爬波法(快速表面波法)对于探测表面或近表面小裂纹非常有用，尤其是对异种金属焊接接头的探测。

     合成孔径聚焦法技术和超声断层摄影法是计算机增强图像技术，用于探测不连续性并显示不连续性的特征。合成孔径聚焦法技术可以提供不连续性的图像，超声断层摄影法则能用于描绘应力集中区。

      声学全总法和声学显微法则是可用于生成不连续性图像的另外一种技术，后者最广泛地用于非金屈和电子元件。

     共振检测法，主要用于材料厚度的测量和粘接的检测，是一种用特殊超声检测设备去测定被检材料共振时的超声频率。

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