通用知识培训教程厚板厂质检站2010年8月目录TOC\o"1-2"\h\u概述超声波基本应用超声是一种多用途的检测技术，它既可以用来检测各种金属产品，也可以用来检测非金属产品，例如焊缝、锻件、铸件、板材、管材、塑料和陶瓷制品等。超声具有的一个优点是，在工件的一侧表面即可检测内部或皮下的不连续缺陷。超声波检测的目的是利用下述手段来确保产品的可靠性：获取有关缺陷的信息。在不破坏工件使用的情况下，揭示缺陷的特性。根据有关标准，区分合格品和不合格品。培训与资格鉴定在使用本技术并对检测结果进行评价之前，技术人员和管理人员获得超声波检测资格是非常重要的。美国无损检测学会推荐使用它们的文件“推荐实践SNT-TC-1A”。这个文件为使用者提供了各种无损检测技术资格的必要指导。按照这一文件，雇主制定一套“书面规定”，详细叙述技术人员如何进行培训、考核和资格鉴定。建议学员学习SNT-TC-1A的最新版本，以了解文件推荐的，作为一名超声检测技术人员用于资格鉴定所必须的课堂教学时间和从业经历时间。无损检测人员的资格鉴定由雇主负责，它一般分为三个等级：I级根据书面说明执行专门的标准、专门的检测和专门的评估。Ⅱ级调校设备，并根据规定、规范和标准解释和评价检测结果。必须能够准备书面说明并报告检测结果。Ⅲ级负责制定技术、解释标准，和设计所用的检测方法和技术，必须具有技术实践背景，且熟知其他常规无损检测方法。文件SNT-TC-1A推荐按下述范围考核I级和Ⅱ级技术人员：A：通用知识考核B：专业知识考核C：实际操作考试美国无损检测学会为雇主提供了Ⅲ级的基础和方法方面的考核服务。上于许多企业使用了NDT设备，所以专业考核也雇主的责任。根据SNT-TC-1A绘制的资格鉴定流程图如下：图1-1超声波检测简介本课介绍超声波检测和在工业中的作用。超声波检测广泛地应用于对材料的立体检测。它可以与其它NDT方法一起使用，在高要求时它更具优势。与其它NDT方法相比，超声波检测是相对较新的技术，在20世纪40年代早期，密歇根大学的F.Firestone博士开始了在此领域的研究和开发。超声波的特点超声波与可闻声波非常类似，超声波具有可闻声波的很多特性。两者之间的主要区别是超声波的频率较高。同样地，超声波的特点与声纳非常相似。声纳的振动能量可以穿过介质，在传播路径上的物体会反射声纳。这些基本原理同样可以应用于超声波。这也正是本课前面部分所涵盖的内容。本课的后续部分将会拓展到仪器和影响探测的检测参量。超声波检测超声波检测可以应用在很多不同形态的材料上，例如：铸件、锻件、冲压件和焊接件等。超声波检测的另一个优点是可以检测很多不同种类的材料，例如：塑料、铁磁性和非铁磁性材料、玻璃等等。超声检测可以用在任何允许超声波通过的材料上。被检工件的很多信息可以通过超声波检测来获得。例如，工件的厚度，工件内部是否存在不连续性缺陷。一些现代的超声波设备甚至可以将工件的声学性能同机械性能联系起来，例如：硬度和抗拉强度。由于许多变量的存在，所以在很大程度上，超声波检测的可靠性与操作者有关。这就意味着，初次接触超声波的新学员不得不学习这些变量，以便正确地评估检测仪器为我们呈现的各种数据。下面课程将深入地介绍超声波检测的原理、优点、范围和应用。可闻声波和超声波的频率超所波检测利用声波作为探测材料的手段，用以检测材料中的不连续性缺陷。这类声波的频率远高于人们可察觉到的声波的频率。一般情况下，人们可听到的声波的频率范围是20~20000Hz。当频率高于20000Hz时，人耳就听不到了，这种声波称为超声波。由于这类声波的特点，超声波可探测的材料范围很广。因为超声波可以穿透到材料很深的地方，所以它比射线检测技术更具优势。超声波的穿透深度由超声波的频率和材料本身决定。声可以用机械能来定义。敲击U型叉就会产生声波，我们的耳朵就可以通过U型叉在空气中的往复运动感觉到振动。产生超声波的机械能与此相类似。只有一点不同，超声检测的频率范围在0.2~25MHz，这个频率远超出了人耳可听到的范围。用来产生高频声波并将其导入被检工件的装置称为换能器。在换能器中有一个压电材料，这个材料可以将电能转换成机械能，反之亦然。压电效应是某些材料（元件或晶体）的固有特性。以电能的方式给换能器一个脉冲，晶体就会振动。这种振动由晶体的膨胀和收缩引起，是电脉冲引起的特有反应。将换能器与被检工件相耦合，晶体的振动就以超声波能量传输的方式传递到工件中。处于超声波传播途径上的不连续性缺陷会将声束反射回换能器（这与缺陷的取向有关）。最终作为一种指示显示出来。超声波的特点为了进一步熟悉高频声波以及它如何通过材料传播