超声波检测公式

超声波检测公式（共13篇）

1.超声波检测公式 篇一

超声波检测的盲区，双探头检测的盲区

上网看了很多关于超声波盲区的资料 知道的也看了很多 都说盲区是由于换能器在发送了超声波后会有余震导致不能识别回波 但是对于分体式的超声波换能器（发送和接收各一个换能器）应该不会余震识别不了回波了吧（接受由另外一个换能器执行）拿分体式的盲区又是由什么导致的 我来白话白话吧：

1、探头的余震。即使是分体式的，发射头工作完后还会继续震一会，这是物理效应，也就是余震。这个余震信号也会向外传播。如果你的设计是发射完毕后立刻切换为接收状态（无盲区），那么这个余震波会通过壳体和周围的空气，直接到达接收头、干扰了检测。（注：通常的测距设计里，发射头和接收头的距离很近，在这么短的距离里超声波的检测角度是很大的，可达180度）

2、壳体的余震。就像敲钟一样，能量仍来自发射头。发射结束后，壳体的余震会直接传导到接收头，当然这个时间很短，但已形成了干扰。另外，在不同的环境温度下，壳体的硬度和外形会有所变化，其余震有时长、有时短、有时干扰大、有时干扰小，这是设计工业级产品时必须要考虑的问题。

3、电路串扰。超声波发射时的瞬间电流很大，例如某种工业级连续测距产品瞬间电流会有15A，通常的产品也能达到1A，瞬间这么大的电流会对电源有一定影响，并干扰接收电路。通过改善电源设计可以缓解这种情况，但在低成本设计中很难根除。所以每次发射完毕，接收电路还需要一段时间稳定工作状态。在此期间，其输出的信号很难使用。

这三种情况情况在每次超声波发射时都会出现，形成了检测盲区。通常，大多数用户对这1%~5%的超近距离并不关心，所以在产品里把这一段干扰用程序或电路，人为的设定为“静音”状态，也是最简单有效的解决办法，这就是“盲区”的由来。如果您对盲区很敏感，也有办法可以将盲区缩短到几乎可以忽略的地步，但需要使用一种全新的技术（说跑题了）。总之，收发分体式的超声波测距技术的“检测盲区”，主要是由这3点导致的，希望我的解释对你有所帮助。

因为超声波在发射的时候,是一个高压脉冲,并且脉冲结束后,换能器会有一个比较长时间的余震,这些信号根据不同的换能器时间会有不同,从几百个uS到几个mS都有可能,因此在这个时间段内,声波的回波信号是没有办法跟发射信号区分的.因此,被测物体在这个范围内,回波和发射波区分不开,也就没有办法测距,也就形成了一个大家说的盲区.。

对于分体式的超声波换能器（发送和接收各一个换能器）同样存在上述问题。因为发射超声波的换能器一旦激发，形成一串波余波的这段时间里，你是无法从接受换能器所接受的信号中分清第几个余波的反射信号，同样无法测距,，还是存在盲区。

一般来说，分体式的机子也是收发一体的，所谓分体式只是探头和主机分离。导致盲区的原因是一样的。如果发射探头和接收探头分开，收发不互相影响，那要求发射电路和接收电路的地线隔离很好，发射信号不会通过地线串扰过去，否则也是不能减小盲区的

2.超声波检测公式 篇二

随着家用轿车数量的急剧增加,许多商业中心的停车场数量也在迅速增加,并不断向现代化智能停车场的方向发展[1]。为了高效、便捷地管理停车场内的车位,本文旨在研制一种高性能的车位传感器。早期有由红外线传感器[2]构成的车位检测器,由于其易受灰尘与不便安装等因素,没有得到普遍应用;由涡流传感器构成的车位检测器[3,4]由于安装传感器时需要破坏地面,故其在工程应用上还存在一定的难度。由于超声波车位检测器不易受干扰,安装方便,将超声波传感器安装在车位的正上方,向下发射超声波,超声波经过地面或车辆顶部反射又由传感器接收,可获取超声波传输的时间,从而计算出超声波传输的距离。当泊位有车时,超声波传输的距离与无车时是不同的,由此可判断泊位上有无车辆停放。为此,采用超声波传感器进行车位检测器的研制。

1 硬件设计

超声波车位检测器的工作原理是通过测量距离来实现车位检测的。它由五个部分构成:单片机控制模块、超声波发射模块、超声波接收模块、CAN总线接口和车位信息指示模块。单片机控制模块主要负责40 k Hz超声波脉冲的产生与超声波在介质中传播的时间进行精确的计时。位信息指示模块由继电器输出开关信号,并用LED灯进行车位指示。

1.1 超声波发射模块。

为了提高发射强度,发射电路由反相器74LS04和超声波换能器构成,用推挽形式将方波信号加到超声波换能器两端,可以提高超声波的发射强度。输出端采用两个反相器并联,用于提高驱动能力。如图2数字集成电路构成的超声波发射电路。它由单片机输出的40k Hz方波信号一路经一级反向器后送到超声波换能器的一个电极,另一路经两级反向器后送到超声波换能器的另一个电极。

1.2 超声波接收电路。

由CX20106构成的超声波接收电路,它是日本索尼公司一款红外线检波接收的专用芯片,常用于电视机红外遥控接收器。CX10206用于在输入信号过强时防止前置放大器过载,内部设有带通滤波器,频率f0可由5脚的外接电阻或电位器调节。使用时调节方便,抗电磁干扰能力较强。考虑到红外遥控常用的载波频率38k Hz与测距的超声波频率40k Hz较为接近,利用它制作超声波检测接收电路,如图3所示。

1.3 CAN总线接口。

CAN现场总线模块[5]是由PHILIPS公司的CAN控制器SJA1000及总线收发器82C250组成,泊位检测器的CAN模块均具有唯一的ID编号,并在微处理器的控制下与泊位诱导控制中心进行通信,完成停车场内车位占用信息的实时汇总,实现车辆泊位诱导功能。

2 软件设计

2.1 超声波发射子程序的设计。

超声波发射所需的40k Hz方波脉冲是通过单片机定时器/计数器T1工作在定时器工作方式2下产生的。定时器/计数器的工作方式2具有自动重装计数初值的功能。不但省去了用户程序中的重装指令,而且也有利于提高计时精度,非常适用于循环定时或循环计数的应用。超声波的发射频率f=40k Hz,即周期T=1/f=25μs,那么超声波发射口P1.0口的输出电平经过就要跳变一次,可以使用定时器/计数器T1定时12μs后产生定时中断,在中断程序中改变P1.0口的输出电平。正因为在工作方式2下当计数溢出后可以将计数初值重新加载到TL0中重新计数,所以可以通过软件对超声波脉冲数加以控制,产生一串符合要求的超声波脉冲。超声波发射流程图如图4所示。

2.2 超声波接收中断程序的设计。

与超声波发射程序相比,接收程序的设计要简单的多。主程序利用外中断0检测超声波返回信号,一旦接收到返回的超声波(INT0引脚出现低电平),立即进入中断程序。进入该中断后就立即关闭计时器T0、T1停止计时,并将计数值移入处理单元45H、44H,同时测距成功标志位赋1。

如果当T0溢出时还未检测到超声波返回信号,则将外中断0关闭,并准备下一个超声波脉冲的发射。超声波接收中断程序流程图如图5所示。

2.3 车位信息显示子程序的设计

当车位有车停放时和无车停放时,超声波测得的距离是不同的。目前大多数的轿车的高度为1.5m,假设停车场的高度为3m,当有车停放时,超声波发出后遇到汽车顶部反射,实际测得距离小于2m。可以将2m作为比较距离,把实测距离和2m做比较,如果小于2m,则表示车位有车停放,否则说明车位被占据。为了克服人在车位上走动时的干扰,当检测到有车刚停放时,需要隔几秒钟之后再进行确认。

3 实验结果

为了检验测量的准确度,在常温下,进行实际测量,测试结果如表1所示。

从表中数据可以看出,车位占用信息的确定可在2.8m以内距离内进行准确判别。考虑到温度的变化会对声速产生一定的影响,因此如果需要实现高精度的测量,可以增加一个温度传感器来采集实时温度进行实时补偿。其近似公式为

式中,v0为温度0℃时的声速;T为实时温度(℃)。经过这样的补偿后,可以使车位检测系统具有较好的测距精度。

经测试验证,系统能够实现距离检测准确,车位信息判断无误,从所采用的器件的价格来看,该系统成本较低,在实际安装时也较为方便。在测量范围满足实际室内停车场的要求后,将车位检测器与停车场内的总线接口相连。车位信息通过总线传输给中央控制器,由控制器进行分析、处理,并用显示器加以显示、说明,实现对停车场的智能化管理。

摘要：为了高效、便捷地管理停车场内的车位,本文根据超声波测距原理采用压电式超声波传感器设计了超声波车位检测器,它安装在室内停车场停车位的正上方,通过测量检测器与下方的垂直距离来获取车位信息。超声波车位检测器利用单片机输出40kHz脉冲信号,经过多级反相器的进行功率放大,然后作用于超声波传感器,使其转换为超声波发射出去,同时采用CX20106芯片采集回波信号。实验测试表明,该车位检测器测量结果稳定可靠,车位占空信息判断准确无误,抗外界干扰能力强,可以用于车位检测系统之中。

关键词：车位检测,超声波,单片机,测距

参考文献

[1]Sarasota Automation Ltd.MCE45Z VehicleDetector handbook,UK,1985.

[2]李剑中,赵海东,徐中.停车场汽车泊位红外巡检系统的设计[J].自动化与仪表,2001,(3).

[3]Bikowitz W E.Ross S P.Evaluation andImprovement of Inductive Loop Detectors.TRB:Transportation Research Record 1010,76-80.

[4]任吉林.电磁检测[M].北京:机械工业出版社:2000.

3.超声波焊点检测技术应用 篇三

摘 要：随着汽车工业的发展，人们对汽车的安全性也越来越加重视。现如今制造的各种轿车，车身都是由数百块金属板材，用上千个焊点焊接而成，这些焊点成了维系乘客安全的重要保障。然而国内的很多主机厂， 点焊的过程控制和焊点质量判别仍是一个难点。以电阻点焊为例，焊接参数包括焊接电流、电压、电极压力、脉冲周期等多种参数，因此焊点受电、力、热等多种因素的影响，控制起来非常困难。另外由于焊点的封闭性，无法直观的判断焊点质量的好坏，只能采用破坏性和半破坏性的方式进行焊点质量的检验，这样的检测方法效率低，破坏性强，成本非常高。

关键词：工作原理；判定准则；波形分析

1 概述

1998年，Mansour[1]提出了基于脉冲回波技术的点焊超声检测方法，这一方法已经在国外的一些知名主机厂及一些合资品牌中得到广泛的应用。如奔驰，通用、福特、上海大众等公司均已采用超声波检测技术进行焊点质量检测。通过对比，超声波检测技术在成本和检测覆盖率方面都存在明显的优势，避免了目前破坏性和半破坏性检查的滞后性和大量浪费，降低了生产成本。

2 超声波焊点检测仪工作原理

电阻点焊的超声波检测技术是利用发射一个极短的高频超音波从焊接结构的后墙多重反射，根据回波系列的长度，信号衰减，中间回波的幅值和位置来判断焊点质量的好坏，区分焊点的缺陷。

3 超声波焊点检测波形分析

超声波焊点检测仪中设定识别的焊点缺陷有以下几种：

①好焊点（OK）：好的焊点没有明显的杂波信号，回波序列的波幅相应快速递减。这是因为焊核金属的晶粒较母材晶粒粗大，声波穿过时，能量衰减也大。回波的间隔反映焊点的厚度。②过烧（Burnt）：回波序列显示只有极少回波。这是由于焊核区域过大，以及母材材质硬化造成声能衰减非常严重。③粘接（Stick weld）：与好焊点相比粘接有较低的衰减，上层板底面（中间）回波很明显。④小焊核（Small Nugget）：在正常的回波信号中间会出现中间波，它是由母材界面引起的反射波，信号与焊核大小和声束直径成比例，通过它操作人员能鉴别焊核直径是否小于声束直径，这就是为什么操作人员要非常慎重地选择探头直径与要求的最小焊核公称直径相一致的原因。⑤脱焊（Loose）：脱声波未能进入第二层板，直接从第一层板的后墙反射回去，回波序列显示非常多的底波信号，波形飞行距离长，按单片厚度排列。⑥气孔（Gaspore）：Gaspore是一种可视为良品的缺陷，是因为焊核在冷却过程中，由于热胀冷缩的原理，气孔会刚好停留在两层板的中间。在正常的回波信号中间会出现中间波，它跟小焊核的信号比较相似。（如图1）

4 超声波焊点评估方法

在仪器程序设定中，根据声波飞行距离将整个评估范围分为五部分（根据搭接板料的厚度，设定各部分的宽度），通过声波飞行距离最终落在的区间，以及波形形状，来评估焊点结果。

4.超声波检测的文献综述 篇四

—基于超声波的包覆层固化深度的检测方法

一、本课题的研究背景及意义

对材料表面保护、装饰形成的覆盖层，如涂层、镀层、敷层、贴层、化学式成膜等，统称为包覆层[1]。实际上，材料表面的包覆层厚度对产品的使用性能和使用寿命影响极大，因而，包覆层厚度的检测对所有表面技术要求较高的产品都是必须的。由于众多包覆层的厚度范围很大，从纳米尺度的气象沉积、离子注入层到毫米级的热喷涂层、堆焊层、渗碳层等，故不同厚度的测量也有许多不同的方法，这些方法均是利用不同的原理测出不同尺度范围的表面包覆层的厚度[3]。

包覆层厚度的测量，根据被测包覆层是否损坏可分为有损测厚和无损测厚两大类。有损测厚主要有：阳极溶解库仑法、光学法、化学溶解法、轮廓法等；无损测厚有：磁性法、涡流法、射线法、电容法、超声波法、光学法等[3]。这些方法各有其特点、适用性及局限性，在实际测量时，我们应考虑到包覆层厚度、零件形状与尺寸、覆层成分和测量环境等多种因素，选择适合的测量方法才能获取最可靠的结果。

现代无损检测的定义是：在不损坏试件的前提下，以物理或化学方法为手段，借助先进的技术和设备器材，对试件的内部及表面的结构，性质，状态进行检查和测试的方法,而超声波检测作为无损检测的方法之一，最早开始于1930年，是利用进入被检材料的超声波对材料表面或内部缺陷进行检测，而利用超声波进行材料包覆层厚度的测量也是常规超声波检测的一个重要方面[5]。超声波被用于无损检测，主要是因为有以下几个特性：①超声波的波束能集中在特定的方向上，在介质中沿直线传播，具有良好的指向性；②超声波在介质中传播过程中，会发生衰减和散射；③超声波在异种介质的界面上将产生反射、折射和波型转换，可以获得从缺陷界面反射回来的反射波，从而达到探测缺陷的目的；④超声波的能量比声波大得多，对各种材料的穿透性较强；⑤超声波在固体中的传输损失很小，探测深度大。再有超声波的声速、衰减、阻抗和散射等特性，为超声波的应用提供了丰富的信息，并且成为超声波广泛应用的条件。由于超声波在异质界面上会发生反射、折射等现象，尤其是不能通过气体固体界面，所以如果金属中有缺陷或夹杂，超声波传 1 播到金属与包覆层的界面处时，就会全部或部分反射。反射回来的超声波被探头接收，通过仪器内部的电路处理，在仪器的荧光屏上就会显示出不同高度和有一定间距的波形，借此可以根据波形的变化特征判断工件表面不同包覆层的厚度。

超声波检测技术是工业无损检测技术中应用最广泛的检测技术之一。就无损探伤而言，超声波适用于各种尺寸的锻件、轧制件、焊缝和某些铸件，无论是钢铁有色金属和非金属，都可以采用超声波法进行检测，包括各种机械零件、结构件、电站设备、船体、锅炉、压力和化工容器、非金属材料等。就物理性能检测而言，用超声波法可以无损检测厚度、材料硬度、淬硬层深度、晶粒度、液位和流量、残余应力和胶接强度等[4]。

伴随着电子计算机的普及和应用，超声波检测仪器和检测方法都得到了迅速的发展，是超声波检测的应用更为普及。目前，电子计算机在超声波检测中已能完成数据采集、信息处理、过程控制和记录存储等多种功能。许多超声波检测仪器都把微型电子计算机作为一个部件而组装在一起，去执行处理数据和图像的任务。

二、本课题研究的技术原理

超声波用于测定材料的厚度,使用较广泛的是数字式超声测厚仪,可用来测定化工管道、船体钢板等易腐蚀物件的厚度[4]。我们可以通过测定超声波在材料中的声速、衰减或共振频率可测定金属材料的晶粒度、弹性模量、硬度、内应力、钢的淬硬层深度、球墨铸铁的球化程度等。

超声波是频率高于20千赫的机械波，而在超声测厚中常用的频率为0.5～5兆赫得超声波。这种机械波在材料中能以一定的速度和方向传播，遇到声阻抗不同的异质界面（如被测物件的底面）就会产生反射，这种反射现象可被用来进行超声波测厚。最常用的是脉冲回波测厚法测厚时，脉冲振荡器发出的电压加在探头上（用压电陶瓷或石英晶片制成的探测元件），探头发出的超声波脉冲通过声耦合介质（如机油或水等）进入材料并在其中传播，遇到表面包覆层后，部分反射能量沿原途径返回探头，探头又将其转变为电脉冲，经仪器放大而显示在示波管的荧光屏上。根据反射波在荧光屏上的位置和幅度（与参考试块中的反射波幅度作比较），即可测定的包覆层厚度的大致尺寸。

此外，还有一种目前最常用的超声测厚方法就是共振法。顾名思义，当发射 到工件内的超声波的频率等于工件固有频率时，就会产生共振现象。利用共振现象来检测工件包覆层厚度的方法叫共振法。检测时，通过调整超声波的发射频率，以改变发射到工件中超声波的波长，并使工件包覆层的厚度为超声波半波长的整数倍，入射波和反射波相互叠加便产生共振。我们根据共振时谐波的阶数（即共振次数）以及超声波的波长，就可以测出工件表面包覆层的厚度。

三、国内外研究现状及趋势

超声波检测也是无损检测领域中研究最为活跃的技术之一。

目前我国测厚业的超声波检测主要是采用A型脉冲反射式超声波测厚仪。主要是通过测量信号往返于包覆层所需的时间，来确定包覆层的厚度，这就是通常所说的脉冲反射法或A扫描法。此外还有B扫描和C扫描法等方法。B扫描法可以显示工件内部包覆层的纵截面图形，C扫描法可以显示工件内部包覆层的横剖面图形。近年来，穿透式超声法在检验纤维增强塑料和蜂窝结构材料方面的应用也已日益广泛；超声全息成像技术也在工业无损检测中获得了应用[2]。

国外超声波检测技术的研究也在迅速的发展。例如，超声显像法和超声频谱分析法的进展和应用；用超声波衍射和临界角反射法检测材料的机械性能和表面包覆层厚度；用多频探头法对奥氏体不锈钢厚焊缝的检测；用超声测定材料内应力的研究；噪声信号超声检测法；超高频超声检测法；宽频窄脉冲超声检测法以及新型声源的研究例如用激光来激发和接收超声的方法和各种新型超声检测仪器的研究等，都是比较典型和集中的研究方向。

参考文献

5.超声波检测公式 篇五

摘 要：随着当代建筑技术日新月异的发展，钢结构在当代建筑中使用率越来越高。采用无损探伤的手段对焊缝进行质量检验是确保钢结构工程质量的重要环节。本文从规范规定的焊缝等级、相应检测的类别、评判标准及缺陷特性等方面对钢结构超声波无损探伤做了初步探讨。

关键词：钢结构 检测 焊缝 超声波无损探伤 焊缝等级

随着当代建筑技术日新月异的发展，建筑结构体系的种类不断的朝轻质、高强的方向发展，钢管混凝土结构、钢结构在当代建筑中使用率越来越高。尤其是在厂房建设及设备安装中更是大量使用钢结构。而焊接作为钢结构的主要连接方式之一，直接影响钢结构的施工质量，采用无损探伤的手段对焊缝进行质量检验是确保钢结构工程质量的重要环节。

钢结构无损探伤包括超声检测（UT）、射线检测（RT）、磁粉检测（MT）、渗透检测（PT）和涡流检测（ET）等五种检测方法。超声检测是目前应用最广泛的探伤方法之一。超声波的波长很短、穿透力强，传播过程中遇不同介质的分界面会产生反射、折射、绕射和波形转换。超声波像光波一样具有良好的方向性，可以定向发射，犹如一束手电筒灯光可以在黑暗中寻找目标一样，能在被检材料中发现缺陷。超声波探伤能探测到的最小缺陷尺寸约为波长的一半。超声波探伤又可分为反射法和穿透法。穿透法的灵敏度不如反射法，因而在实际探伤中一般采用反射法来进行钢材缺陷探伤和焊缝探伤，即根据缺陷反射回波声压的高低来评价缺陷的大小。

从焊缝本身来说决定焊缝质量的因素主要有3方面，分别是焊缝内部缺陷、焊缝外观表面缺陷以及焊缝尺寸。因此，焊缝质量等级就存在着两重含义，其一是针对焊缝内部缺陷检验，其二是针对焊缝外观表面缺陷检验。但目前绝大部分情况是设计者只进行笼统的规定，如“该焊缝质量等级为二级”，此时正确的理解是“焊缝内部缺陷按二级检验，外观缺陷也按二级检验。”对于需要进行疲劳验算的构件如吊车梁，其中某些部位的角焊缝，虽然不进行内部缺陷的超声波探伤（三级焊缝），但其外观表面质量等级应为二级，所以笼统地说“角焊缝都是三级焊缝”就有失全面。下面就超声波无损探伤在钢结构鉴定检测中的应用，结合相关规范作以下初步探讨：

一、检测资料及检测报告的种类

在房屋具备相关资料的情况下，我们进行鉴定检测就应结合相关资料及检测数据对其进行综合评价。委托单位提供的相关资料往往包括施工单位自检、见证检测及第三方检测三种。针对以上三种资料，其相应的要求通常可归纳为表一所列：

如果以下检测资料审查不合格或现场抽样检查不达标的情况下，就应结合可靠性鉴定标准、钢结构工程施工质量验收规范等国家相关规范，对该项目进行进一步的检测。

二、焊缝无损检测的检验等级：

根据《钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果分级》GB11345-89规定，超声波检验等级分为A、B、C三个级别： A级检验采用一种角度的探头在焊缝的单面单侧进行检验，只对允许扫查到的焊缝截面进行探测。一般不要求作横向缺陷的检验。母材厚度〉50mm时，不得采用A级检验。

B级检验原则上采用一种角度探头在焊缝的单面双侧进行检验，对整个焊缝截面进行探测。母材厚度〉100mm时，采用双面双侧检验。受几何条件的限制可在焊缝的双面单侧采用两种角度探头进行探伤。条件允许时应作横向缺陷的检验。

C级检验至少要采用两种角度探头在焊缝的单面双侧进行检验。同时要做两个扫查方向和两种探头角度的横向缺陷检验。母材厚度〉100mm时，采用双面双侧检验。其他附加要求是：1．对接焊缝余高要磨平，以便探头在焊缝上作平行扫查；2．焊缝两侧斜探头扫查经过的母材部分要用直探头作检查；3．焊缝母材厚度≥100mm，窄间隙焊缝母材厚度≥40mm时，一般要增加串列式扫查。

三、建筑结构焊缝无损探伤检验具体要求：

1．设计要求全焊透的焊缝，其内部缺陷的检验应符合下列要求：

1)一级焊缝应进行100%的检验，其合格等级应为《钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果分级》GB11345-89中B级检验的Ⅱ级及Ⅱ级以上；

2)二级焊缝应进行抽检，抽检比例20%，其合格等级应为《钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果分级》GB11345-89中B级检验的Ⅲ级及Ⅲ级以上；

3)全焊透的三级焊缝可不进行无损检测。

2．焊接球节点网架焊缝的超声探伤及缺陷分级应符合《焊接球节点钢网架焊缝超声波探伤及质量分级法》JG/T3034.1-1996的规定。

3．螺栓球节点网架焊缝的超声探伤及缺陷分级应符合《螺栓球节点钢网架焊缝超声波探伤及质量分级法》JG/T3034.2-1996的规定。

4．圆管T、K、Y节点焊缝的超声波探伤方法及缺陷分级应符合《建筑钢结构焊接技术规程》JGJ81-2002的规定。

四、焊缝缺陷的评定等级

缺陷的大小确定以后，要根据缺陷的性质和指示长度结合有关标准的规定评定焊缝的质量级别。

超声波检验焊缝内部缺陷的评定等级分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ级，其中Ⅰ级质量最高，Ⅳ级质量最低。

根据在标准试块上绘制的距离波幅曲线，对比焊缝中缺陷最高回波的位置、和缺陷性质判断焊缝等级。对于最大反射波幅不超过距离波幅曲线中评定线的缺陷，均评定为Ⅰ级；最大反射波幅超过评定线的缺陷检验者判定为裂纹等危害性缺陷时，无论其波幅和尺寸如何，均评定为Ⅳ级；反射波幅位于Ⅰ区的非裂纹性缺陷，均评定为Ⅰ级；反射波幅位于Ⅲ区的缺陷，无论其指示长度如何，均评定为Ⅳ级。最大反射波幅位于Ⅱ区的缺陷，跟具缺陷指示长度，具体分类见表二：

五、焊缝检测记数规则及合格评定

1．焊缝内部缺陷无损检测记数规则 一级焊缝探伤比例100%，即全数探伤；二级焊缝探伤比例20%，对于工厂制作焊缝，应按每条焊缝长度计算比例，且探伤长度≥200mm，当焊缝长度≤200mm时，应对整条焊缝进行探伤；对于现场安装焊缝，应按同一类型、同一施焊条件的焊缝条数计算比例，探伤长度应≥200mm，并应不少于1条焊缝；三级焊缝不要求进行内部缺陷的无损探伤。

2．焊缝处数的记数方法 工厂制作焊缝长度≤1000mm时，每条焊缝为1处，长度>1000mm时，将其划分为每300mm为1处，现场安装焊缝每条焊缝为1处。

3．抽样检验的合格判定 抽样检查的焊缝数如不合格率<2%时，该批验收应定为合格；不合格率>5%时，应加倍抽检，且必须在原不合格部位两侧的焊缝延长线各增加1处，如在所有抽检焊缝中不合格率≤3%时，该批验收应定为合格，>3%时,该批验收应定为不合格。当批量验收不合格时，应对该批余下焊缝的全数进行检查。

六、焊缝中常见缺陷的类型及其在超声探伤中的识别

焊缝中常见的缺陷主要有气孔、夹渣、未焊透、未熔合和裂纹等几种，他们各自的回波均有其特性。

1．气孔

气孔是在焊接过程中焊接熔池高温时吸收了过量的气体或冶金反应产生的气体，在冷却凝固之前来不及逸出而残留在焊缝金属内所形成的空穴，多呈球形或椭球形。气孔可分为单个气孔和密集气孔。单个气孔回波高度低，波形较稳定。从各个方向探测，反射波高大致相同，但稍一移动探头就消失。密集气孔为一簇反射波，其波高随气孔的大小而不同，当探头作定点转动时，会出现此起彼落的现象。

2．夹渣

夹渣是指焊后残留在焊缝金属内的熔渣或非金属夹杂物，夹渣表面不规则。夹渣分点状夹渣和条状夹渣。点状夹渣的回波信号与点状气孔相似。条状夹渣回波信号多呈锯齿状。它的反射率低，一般波幅不高，波形常呈树枝状，主峰边上有小峰。探头平移时，波幅有变动，从各个方向探测，反射波幅不相同。

3．未焊透

未焊透是指焊接接头部分金属未完全熔透的现象。一般位于焊缝中心线上，有一定的长度。探伤中探头平移时，未焊透波形较稳定，焊缝两侧探伤时，均能得到大致相同的反射波幅。

4．未熔合

未熔合主要是指填充金属与母材之间没有熔合在一起或填充金属层之间没有熔合在一起。未熔合反射波的特征是：探头平移时，波形较稳定。两侧探测时，反射波幅不同，有时只能从一侧探到。

5．裂纹

裂纹是指在焊接过程中或焊后，在焊缝或母材的热影响区局部破裂的缝隙。一般来说，裂纹的回波高度较大，波幅宽，会出现多峰。探头平移时，反射波连续出现，波幅有变动；探头转动时，波峰有上、下错动现象。

以上是个人在超声波无损检测中结合相关规范总结的一些看法，写出来与大家共同探讨，不当之处还望各位同行不吝赐教。参考文献

6.在役水晶釜超声波检测技术 篇六

一、超高压水晶釜基本情况

超高压水晶釜是在高温、高压工况下人工合成的一种超高压容器。通常超高压水晶釜主体材质为PCr Ni3Mo VA的锻钢 (经机械加工内外壁, 底部用堵底螺丝封堵, 上端用卡箍和堵塞进行密封) , 设计压力为151 MPa, 设计温度为400℃。

二、超高压水晶釜容器特点

1. 内径小、壁厚大应力复杂 (三向应力) , 且应力分布不均匀。内壁承受周向应力最大, 外壁最小。以内蒙二机生产的超高压水晶釜为例, 内外壁周向应力相差达到98%。

2. 外部电加热内壁受到拉应力, 使内壁综合应力状况恶化。

3. 超高压水晶釜在运行时, 由于进出物料及水晶种挂架、铲料很容易在内壁产生使用缺陷, 特别是纵向裂纹、刮痕、划伤等缺陷。

由以上分析可知, 超高压水晶釜的危险点主要在内壁表面及其近表面。这也是超高压容器制造和检验验收内壁比外壁严格的主要原因, 是定期检验的重点。由于内径小、长径比大, 内表面探伤非常困难, 所以首选超声波检测。但是, 国家质监总局2005年11月8日颁布的《超高压容器安全监察规程》TSG R0002–2005第58条 (四) 款中关于定期检验超声波检测及验收标准, 仍然按照《规程》第34条制造要求规定。在役超高压水晶釜应以是否存在有应力腐蚀裂纹、疲劳裂纹等裂纹类缺陷为主, 这类缺陷最有效的检测方法是横波检测。但超高压水晶釜进行横波检测存在空白, 降低了超声波检测最终结论的准确度。本文, 笔者就超高压水晶釜横波检测工艺进行了探讨, 以期对同行有所参考。

三、横波超声波检测工艺条件

1. 探头选择。

专用横波斜探头为2.5P13×13斜探头。由于有机玻璃/钢界面第一临界角αⅠ=27.6°, 为了保证釜体中纯横波探伤, 故探头选择入射角选为28.5°, 以保证探头能够用横波一次声程扫查到釜体内壁。探头耦合面与水晶釜外径相同, 利于入射点与釜体周向耦合。

2. 对比试块。

材料及尺寸应与超高压水晶釜釜体相同。

3. 检验方法。

用2.5P13×13K0.68 (入射角α=28.5°) 的斜探头沿着釜体做周向双向扫查, 检查与轴线平行是否有径向缺陷。

4. 灵敏度调节。

将探头曲面楔块置于专用试块的一个棱角上。前后移动探头, 棱角反射波最高时, 试块棱角与探头曲面楔块的接触点即为探头的入射点, 在探头相应位置作出标记。仪器横波扫描速度通过声程调节法调节。

一次声程S1计算公式如下。

式 (1) 中, β=arcsin ( (Cs2/CL1) sin28.5°) =34.4°, β1=arcsin (sin34.4°/ (250/436) ) =77.2°。

将上述数据代入式 (1) , 可得S1=152 mm, 则二次声程S2=2S1=304 mm。

将试块内壁人工缺陷一次回波和外壁人工缺陷回波分别对准水平刻度的第5格和第10格, 此时扫描比例为声程约为1∶3 (水平刻度) 。距离–波幅曲线制作方法同横波斜探头

5. 缺陷定位。

发现的缺陷波应确定其埋藏深度和缺陷在外圆弧面上的位置, 计算原理如图1所示。

(1) 缺陷深度 (h) 的确定。图1中, 有

式 (3) 中, β=34.4°。

(2) 缺陷到探头入射点的表面距离的确定。计算过程如下。

6. 缺陷记录。

对示波屏上缺陷波应先估判是否为裂纹类缺陷, 特别是距离内壁20 mm范围内的缺陷波显示。对裂纹类缺陷波或缺陷波超过距离–波幅曲线者应判废, 对低于距离波幅曲线的缺陷波应测量记录波幅大小、缺陷长度和缺陷位置。缺陷测长采用6 d B法或端点6 d B法。

四、结论

7.超声波检测公式 篇七

关键词: 可编程片上系统; 超声波; 风速风向检测

中图分类号:TP212;TP273文献标志码:A

Ultrasonic wind velocity and direction detecting system based on SOPC

GAN Jiangying, GONG Zhaogang, ZHANG Xiaohua,SHAO Lihua, FU Huihui

(Information Engineering College, Shanghai Maritime Univ., Shanghai 200135, China)

Abstract: In view of the characteristics which instrument for detecting velocity and direction of wind should have, including high precision, good reliability, high working speed and wide detection range, an ultrasonic wind velocity and direction detecting system based on System On a Programmable Chip (SOPC) is designed. In this system, ultrasonic detector is used as sensor for detecting wind speed and direction, an algorithm for computing wind velocity and direction is established, and SOPC technology is used to get two dimensional wind speed and direction. The system provides some references for development of wind speed and direction detecting instrument.

Key words:system on a programmable chip; ultrasonic; wind velocity and direction detection

0 引 言

风速和风向是船舶导航非常重要的因素.船舶在航行过程中,不仅需参考气象传真以确定经济安全的航线,而且需随时测出相对于船的风速、风向,以便采取最佳航向,纠正风流压差的影响.[1]

在风速、风向的检测方法中,传统的机械式测风方法,因其历史悠久且有完善的理论基础和检测数据,是大多数人熟悉的方法.而利用超声波测风速有速度快、精度高、分辨率高、使用不需校正等优点,目前已成为1种十分重要的检测方法.

采用超声波探测器作为风速、风向传感器时,风向的获得需要检测的信号多.由于超声波传播速度易受空气温度影响,为使检测结果更准确,本文采用相互垂直放置的2对超声波探头进行检测.设计采用FPGA作为信号处理平台,同时编写自定义IP核处理信号,通过硬件加速加快检测速度和提高计算精度.

1 超声波水平风速、风向的检测原理

1.1 超声波检测风速基本原理

超声波在空气中传播时,顺风与逆风方向存在速度差.当传播距离固定时,此速度差反映为1个时间差,而时间差与待测风速有线性关系.[2]

对于特定风向传播(如东西方向或南北方向),可选用1对收发一体的超声波探头,保持2探头距离不变(东西或南北方向放置),以固定频率顺序发射超声波,检测2个方向上的超声波到达时间,可以得到超声波沿顺风方向和逆风方向的传播速度,经过系统处理换算得风速值,原理见图1.首先将探头1作为发射探头,探头2作为接收探头,检测得到1个传播时间,然后将探头2作为发射探头,探头1作为接收探头,得到相反方向上的另1个传播时间.

图1 超声波检测风速原理

设2超声波收发器的距离为d,顺风传输时间为t12,逆风传输时间为t21,风速为vw,超声波在无风时的传播速度为vs,得:[JB({][SX(]d[]t12[SX)]=vs+vw

[SX(]d[]t21[SX)]=vs-vw[JB)]

化简可得:vw=[SX(]d[]2[SX)][JB((][SX(]1[]t12[SX)]-[SX(]1[]t21[SX)][JB))][JY](1)

此方法能够准确地检测到一维风速以及超声波的速度.[3]但在实际检测中,风不会只沿着1个方向,在空旷的地方如气象站、海上等,风速、风向随机变化,当超声波探头安装固定后,用此方法很难测出风速.

1.2 超声波二维风速、风向检测原理

为测出随机变化的风速、风向,采取相互垂直放置的2对收发一体的超声波探头,保持探头距离不变,以固定频率发射超声波并检测其在2对顺、逆方向上的传播时间(t12,t21和t34,t43),见图2.经计算,可得到风速、风向值.此方法所测为平均的水平风,在坐标系中表示出风速、风向,见图3.

图2 超声波二维风速、风向检测原理

图3 风速、风向检测坐标

图3中x轴和y轴正方向分别代表由西向东和由南向北.2个方向上风的分速度分别记为vw,x和vw,y,vw为实际风速,超声波在x正方向、x负方向、y正方向和y负方向的传播时间分别记为t12,t21,t34和t43,南北(或东西) 2超声收发器的距离均为d,超声波传播速度为vs.根据式(1),得东西方向上风的分速vw,x=[SX(]d[]2[SX)][JB((][SX(]1[]t12[SX)]-[SX(]1[]t21[SX)][JB))],南北方向上风的分速vw,y=[SX(]d[]2[SX)][JB((]1[]t34[SX)]-[SX(]1[]t43[SX)][JB))].

根据实际风速vw与分速度vw,x和vw,y的关系v2w=v2w,x+v2w,y得实际风速vw=[SX(]d[]2[SX)][KF(][JB((][SX(]1[]t12[SX)]-[SX(]1[]t21[SX)][JB))]2+[JB((][SX(]1[]t34[SX)]-[SX(]1[]t43[SX)][JB))]2[KF)][JY](2)风向θ表达式为cos θ=vw,x[]vw[SX)]将东西方向上风的分速及式(2)求得的实际风速代入得θ=arc cos[SX(][JB(|][SX(]1[]t12[SX)]-[SX(]1[]t21[SX)][JB)|][][KF(][JB((][SX(]1[]t12[SX)]-[SX(]1[]t21[SX)][JB))]2+[JB((][SX(]1[]t34[SX)]-[SX(]1[]t43[SX)][JB))]2[KF)][SX)][JY](3)随着风向从0°~360°变化,得风向θ=[JB({]kπ+arc cos[SX(][JB(|][SX(]1[]t12[SX)]-[SX(]1[]t21[SX)][JB)|][][KF(][JB((][SX(]1[]t12[SX)]-[SX(]1[]t21[SX)][JB))]2+[JB((][SX(]1[]t34[SX)]-[SX(]1[]t43[SX)][JB))]2[KF)][SX)]

当t12≤t21且t34≤t43时,k=0;

当t12>t21且t34>t43时,k=1;

kπ-arc cos[SX(][JB(|][SX(]1[]t12[SX)]-[SX(]1[]t21[SX)][JB)|][][KF(][JB((][SX(]1[]t12[SX)]-[SX(]1[]t21[SX)][JB))]2+[JB((][SX(]1[]t34[SX)]-[SX(]1[]t43[SX)][JB))]2[KF)][SX)]

当t12≥t21且t34≤t43时,k=1;

当t12t43时,k=2.[JB)][JY](4)

根据式(2)和(4),可知:

(1)只要测得t12,t21,t34和t43,便可求得当前风速、风向,风速、风向与超声波传播速度vs无关.

(2)超声波传播速度vs易受空气温度影响.对于窄带超声波信号,本文所用方法可消除无风时超声波速度的影响,因而基本可消除温度影响.[4]

(3)由于2对垂直放置的超声波传感器之间距离短,从超声波发送到接收所需时间非常短(如d=17 cm,vs=340 m/s,所需时间仅为0.5 ms),因而要求系统有较快的测量速度和计算精度,即后端电路要有较快的工作速度和较高的处理能力.

2 风速、风向检测系统设计

为满足检测速度快、计算精度高的要求,采用SOPC技术构架系统,将系统时钟设置为50 MHz,并构建自定义IP核,通过硬件加速加快检测速率.

2.1 系统总体设计

系统采用Altera 公司的FPGA为核心处理器,连接超声波传感器模块.超声波收发处理模块中的IP核产生时序信号控制超声波的收发,收发装置接收到控制信号后超声波传感器发射超声波,接收到返回超声波后,系统进行各种处理,得出风速、风向值,由Nios II

CPU控制LCD显示并通过串口发送到控制中心.键盘用来调节参数、显示方式等.[5]系统总体结构见图4.图4 风速、风向检测系统总体结构

检测系统各部分功能如下:

(1)超声波传感器模块.由超声波传感器和超声波发送驱动、接收处理电路组成.超声波发送驱动将超声波控制IP发送的脉冲信号发送给超声波探头发射;超声波接收探头接收到超声波信号后,由接收处理电路进行信号滤波及信号放大等操作,通过I/O引脚将信号输入到主处理器.

(2)超声波收发处理模块.发射、接收脉冲信号,存储并计算超声波收发之间的时间差以确定风速、风向值.根据风速、风向计算原理,通过硬件描述语言编写的各种计算模块,通过设置顶层文件将这些模块挂接到AVOLON总线上,形成完整信号处理模块,计算风速、风向的自定义IP.

(3)Nios II CPU.接收硬件系统处理后所得到的风速、风向值,设置信号处理驱动程序,将数据处理为便于发送的形式.数据可设计为通过串口发送,通过LCD显示,或内置嵌入式以太网通信协议进行网络通信.[6]

2.2 超声波收发处理模块

自定义超声波收发处理模块是风速、风向检测设计中最重要的部分,包括超声波收发控制模块、超声波收发模块、脉冲发生器、计时器、寄存器以及数据处理模块,见图5.

图5 超声波收发处理模块

2.2.1 超声波收发信号控制

超声波收发信号控制IP由硬件描述语言Verilog编写完成,用来控制超声波发射的顺序和计时器计时.

超声波探测器型号为NU240A23TR,发射角为7°,中心频率240 kHz.2对收发一体互相垂直放置的探头,在垂直发送超声波信号时,不会发生信号接收错误,因此,设置超声波收发信号控制IP,根据其接收到的控制信号,决定超声波探头是发射信号还是接收信号.所设置超声波传感器的收发方式:先1,3探头发送,2,4探头接收;再2,4探头发送,1,3探头接收.超声波收发信号控制IP在发出控制信号的同时,给计时器(见图5)1个计时开始信号.在AVALON总线接口模块中可设置1个计时器,在超声波收发信号控制IP向超声波收发装置发送信号的同时开始计时,0.5 ms后再发送下1个控制信号给超声波收发信号控制IP.由于相对的2探头之间距离短,超声波传播时间短(<0.5 ms),视觉误差范围内4个超声波传感器同时发射并接收信号.

2.2.2 超声波收发模块

收发装置主要完成信号的转换、发送与接收超声波信号,便于FPGA处理系统收集更准确的信息.超声波发送脉冲信号由脉冲发生器产生,脉冲发生器通过分频获得240 kHz的脉冲信号.脉冲发生器发送信号时,可采取每次连续发送10个周期的脉冲信号,接收到发送的信号后,给发射探头发送超声波脉冲,接收到超声波返回信号第1个返回波时,给计时器1个结束信号,计时器结束计时.计时器包括t12,t21,t34和t43等4个计时器.超声波收发流程见图6.图6 超声波收发流程

2.2.3 风速、风向数据处理

风速、风向值是通过检测传播时间t12,t21,t34和t43,然后进行比较、计算得到的.超声波发射时,超声波收发控制IP模块给计数器发送1个开始信号,计数器接收后开始计时,以50 MHz内部时钟为计时采样周期,以确保计时精度;接收到返回脉冲的同时给出1个信号,计数器接收到这个信号就停止计数,计数器在这段时间内的计时即为超声波传播时间.

随着风速、风向的变化,t12,t21,t34和t43都会有相应变化,若直接按公式计算,则会出现负值,因此需要取vw,x和vw,y绝对值或比较后进行相关处理再进行计算.风向设定正东方向为0°,角度按逆时针方向增大.根据式⑷进行分步设计:

(1)当t12=t21,t34=t43时,为无风状态,此时,vw,x=0,vw,y=0,θ=0;

(2)当t12

(3)当t12>t21,t34

(4)当t12>t21,t34>t43时,将t12和t21值互换,同时将t34和t43值互换,然后进行计算,此时,风速矢量在图3的第3象限,风向值为180°+θ;

(5)当t12t43时,将t34和t43值互换后再进行计算,此时风速矢量在图3的第4象限,风向值为360°-θ.

风向数据处理流程见图7.

图7 风向数据处理流程

该方法可求得任意风向值,范围0°~360°,较机械式测风向准确度更高、处理更便捷,而且在处理系统中编写自定义风向计算处理IP核,具有较快的工作速度和较高的处理能力.

3 角度修正

实际应用中,超声波探头不一定完全按东西南北方向安装,可能存在1个角度差,而且船舶航行方向随时变化,因而需要对所测风向进行修正.而船舶运动时,摇摆、振动的频率很低,与检测系统高达50 MHz的时钟频率相比,其影响可忽略不计.

若安装时存在1个角度差α,最后的风向为θ+α(当α为向东北方向的偏角)或θ-α(当α为向东南方向的偏角).在处理系统中,增加1个角度修正IP,修正角度可由串口发送到FPGA, 通过Nios II传输给角度修正IP进行修正,获取最终结果.

4 结束语

本文采用SOPC技术进行风速、风向的检测,提出风速、风向的具体计算及实现方法,与其他形式的检测系统相比,具有如下优点:

(1)运用可编程逻辑器件FPGA为主控芯片,采用嵌入式IP硬核的SOPC系统,系统更为灵活、完备,功能更为强大,有更好的适应性,不仅检测速度快、准确度高,而且具有广阔的升级空间.

(2)由式(2)和(4)可知,风速、风向的计算只与超声波在顺、逆方向上传播的时间差有关,不受温度、湿度和气压影响,因此,信号检测准确度高,可测范围大,具有广泛的应用前景.

(3)此检测系统无机械运动部分,可靠性高.根据二维风速、风向检测的设计,很容易进行三维风速、风向检测系统的设计.可在设计中增加1对收发一体的超声波传感器,与前2对垂直放置,加入垂直风速分量,并加入相应数量的检测模块,即可检测三维的风速、风向信息.

参考文献:

[1]史永文. 船舶风速风向的检测与处理[C] // 中国航海学会通信导航学术年会论文集. 大连: 大连海运学院出版社, 1992: 80-82.

[2]金晶, 唐慧强. 基于ARM的超声波风速检测系统设计[D]. 南京: 南京信息工程大学, 2005.

[3]邓昌建, 张江林, 王保强. 超声波测风仪设计中几个问题的探讨[J].

成都信息工程学院学报, 2007, 22(5): 581-583.

[4]TANG Huiqiang, HUANG Weiyi, LI Ping, et al. Utrasonic wind

velocity measurement based on DSP[J]. J Southeast University, 2005(1): 21-23.

[5]刘韬, 楼兴华. FPGA数字电子系统设计与开发实例导航[M]. 北京: 人民邮电出版社, 2005: 7-50.

[6]龚兆岗, 甘江英. 具有网络接口的风向风速检测仪: 中国, 200820057798.3[P]. 2009-01-28.

8.超声泄漏检测应用范围的概述 篇八

泄漏检测、密封性测试、气密性测试

超声波是一种高频短波信号，具有很强的方向性，此声波是不能被人耳所直接听见的，透过超声波泄漏检测仪可完全侦测到这些声音。

根据物理学原理，气体总是由高气压侧流向低气压侧，当压差只出现于小孔时，气体产生的湍流将在小孔处产生“超声波”。利用此原理，超声波泄漏探测技术可以精确定位气体泄漏点，因而可以用于对缺陷点的定位。“超声波信号发生器”可以在容器或舱室内产生超声波信号，如果容器或舱室的密封存在缺陷，超声波信号就会从缺陷处泄漏出来。超声波泄漏检测仪可以接收到泄漏发出的超声波信号，通过“外差法”（Heterodyning）将超声波信号转换为音频信号，使用者透过耳机来听到这些声音，通过仪器显示屏看到强度指示，判断泄漏量的大小。

超声波技术相对“绝对压力法、压差法、气泡法”，操作简单、适用范围广、准确可靠

应用：

航空航天工业：机舱座舱压力泄漏、军用，民用飞机的机舱玻璃、飞机副翼和尾翼密封性检测、航天器密封探测、应急氧气系统、氮气系统、油箱泄漏、燃料系统泄漏、总静压系统、气压阀、热气管泄漏、空气输送系统、紧急救生筏、轮胎气压系统、飞机舱门、飞机蒙皮密封、飞行器和直升机的完整性、座舱窗户、空调系统泄漏、救生设备、气压系统泄漏及轴承

船舶海洋工业： 综合水密测试、防水测试、舱口盖、隔水舱、水密门、闸门、LNG储槽、冷藏船、气垫船、汽艇、天然气运输船、空压系统、气压系统泄漏、冷冻系统泄漏、阀门、热交换器、蒸汽冷却器、冷凝器、轴承监测、泵浦、电气开关、接线盒、继电器、蒸汽阀、冷冻器泄漏、氮气管泄漏、压缩机等

车辆交通工业：汽车门窗密封性、火车门窗玻璃的密封、风噪音、空调系统泄露、液化气槽车、冷藏车、油罐车、气动刹车系统、漏水（QC检测）、轴承系统；轴承检查和润滑失效与过度润滑监测

电力电气工业：远距离检测高压气体泄漏、高压放电耗电故障、空冷系统负压漏点检测、高压冷、热阀门内漏检测、发电机组氢气泄漏检测、，高速轴承故障在线检测，检测阀门及管道内漏，高空高温高压管道的密封性在线检测，电厂大修期间的各类锅炉、罐体、管道密封性检测，高噪音震动下的电机轴承状态检测，高压开关设备（断电器，隔离开关等）在线质量检测，变压器及高压输电线路接头状态检测，风冷岛远距离漏点检测，真空系统管道漏点检测，汽轮机漏点检测，阀门内漏检测、绝缘子故障侦测定位、电气设备局部放电侦测、电晕放电侦测、高压开关绝缘检测，各类关键轴承状态检测，各类废气处理系统的密封性监测，凝汽设备完好性检测，主变压器的高压接头完好性检测，各类高压开关设备（断电器、隔离开关等）在线质量检测

石油化学工业：加油站、石油管道泄漏检测、运输容器的泄漏检测（氮气，空气，甲烷-丁烷）、压力系统泄漏检测、高压阀故障检测、蒸汽瓣阀故障侦测、电气局部或电弧放电侦测、轴承齿轮故障检测 军事工业系统：车辆、军舰、气垫船、潜艇、飞行器、航天器、武器系统、燃料泄漏、核设施完整性

客户资料：

9.管道焊缝超声P扫描成像检测技术 篇九

管道焊缝超声P扫描成像检测技术

介绍采用便携式自动扫查系统的超声P扫描成像检测技术,通过三视投影成像对缺陷进行定性定量综合分析诊断.检测结果表明,采用P扫描成像方法可以准确判断焊缝中缺陷的位置、大小、分布、取向等特征.

作 者：刘菲菲 刘松平李乐刚 王瑞川 作者单位：北京航空制造工程研究所刊 名：航空制造技术 ISTIC英文刊名：AERONAUTICAL MANUFACTURING TECHNOLOGY年，卷(期)：2007“”(11)分类号：V2关键词：超声检测 P扫描 管道焊缝

10.超声波检测公式 篇十

在电力设备的绝缘系统中，绝缘性能的劣化会引起局部放电的产生，由于局部电场畸变、局部场强集中，从而使这些微弱的放电产生积累效应，使绝缘的介电性能逐渐的劣化、缺陷扩大，最后导致整个绝缘击穿。目前应用于GIS局部放电检测的有多种方法，如光测法、特高频、超声法、高频电流法以及化学分析法等。其中特高频和超声波法在GIS局部放电检测中普遍应用，也是近年来电力设备状态检测领域研究的重点。

2、带电局放检测原理

2.1特高频局放检测原理

局部放电检测特高频（检测UHF）基本原理，是通过特高频传感器对电力设备中局部放电产生时的特高频电磁波（300MHz≤f≤3GHz）信号进行检测，从而获得局部放电的相关信息，判断设备局部放电情况，实现局部放电监测。由于现场存在大量的电气干扰，主要集中在200MHz以下频率，而特高频法有效的避开了现场的干扰信号，具有较强的干扰能力。

2.2超声波局放检测原理

GIS内部产生局部放电时分子间剧烈碰撞并宏观上瞬间形成一种压力，产生超声波脉冲，由于超声波的波长较短，因此它的方向性较强，从而它能量比较集中。超声波法（AE又称声发射法）通过安装在设备腔体外壁上超声波传感器来接收这些声信号，进而通过对声信号的进行分析判断可以诊断出设备内部是否发生了局部放电，并且能够对放电缺陷产生的部位进行定位。

3、局部放电现场检测应用

2014年2月，某供电公司，对110kV某变电站GIS进行局部放电检测时，发现1111某线路甲隔离开关盆子附近超声波及特高频信号有异常，通过多次复核，放电位置确定为甲隔离开关下部近母线盆子局放信号明显。测试结果显示1111某线甲隔离开关母线侧气室B相底部超声波及特高频信号异常，其局放信号明显，缺陷位置如图1所示。对超声信号进行连续模式分析（见图2），所测超声波信号最强点峰值22dB，且具有较强的100Hz相关性。对超声信号进行相位模式分析（见图3），信号图谱双极性特征较为明显，在一个工频周期出现两簇信号，即具有“双峰”特征；对超声信号进行波形检测模式分析（见图4），图谱有规则脉冲信号，一个工频周期出现两簇，两簇大小相当。对超高频信号PRDS及PRPD图谱分析（见图5），信号图谱在工频相位的正、负半周均出现，且具有一定的对称性，放电信号幅值较分散，且放电次数较少。通过对盆子附近罐体进行敲击，局放信号无明显变化。

通过超声波和特高频检测的图谱特征，符合悬浮放电特征，又因图谱具有明显的相位聚集效应，放电脉冲幅值有大有小，一个工频周期下表现为两簇，两簇信号较对称，有明显的沿面放电特征。

图1 信号异常位置示意图 图2 连续检测模式分析 图3 相位检测模式分析 图4 时域波形检测模式分析

解体检查，发现该隔离开关气室盆子内部有少量金属碎屑，且盆子表面有沿面树状放电痕迹，如图5所示。发现有金属碎屑，导致金属碎屑遗留设备内部，造成悬浮放电。其原因是施工结束，未对内部进行清洁。

图5 解体后内部有金属碎屑

检修人员对该甲隔离开关气室进行处理，更换盆子后进行超声波和特高频局部放电检测，结果无异常。

4、结论

通过特高频、超声波方式，带电检测GIS设备局放情况，可及时发现绝缘盆子内部缺陷，使用超声波方式的局放检测，对发现自由颗粒、振动、悬浮电位等内部故障灵敏度较高。

特高频局放检测具有较高的灵敏度和抗干扰能力，检测效率高，可实现定位以及缺陷类型识别等优点，而超声波局部放电检测定位准确度高。

11.超声波检测公式 篇十一

关键词：矿山绞车,超声波检测

1 矿山的绞车车轴损坏分析

矿山的绞车车轴因其绞车的型号不同而大相径庭, 但其均为大型锻件轴且长度在2-4米之间, 其轴径为100-600毫米不等。此类矿山的大型锻件内部存在着各种类型的缺陷, 而其形成的机理较为复杂, 其中超声波探伤不但能发现矿山的绞车车轴缺陷, 而且无损与矿山的绞车车轴。现在就让我们尝试一下分析矿山的绞车车轴发生裂纹的原因。

1.1 按其形成工艺大致可分为二种:一种是在冶练和铸造过程中所形成的疏松、偏析、缩孔与夹杂物;一种则是在其锻造或热处理的过程中所形成的裂纹、白点或晶粒粗大等。

1.2 矿山的绞车轴在长期的生产运转过程中有可能产生的其它一些缺陷。根据实际的情况。西山矿物局机电总厂对绞车的受力情况进行了分析, 选定为安放轴瓦的轴段内沿的圆周表面进行径向探测。这是因为圆周表面是绞车车轴的主锻面。而经锻打后, 某些纤维组织、碳化物将疏松、缩孔成条带状分布, 且缺陷通常会与主锻面平行, 易于被检测出来。矿山绞车车轴在生产运转的过程当中, 往往的承受着扭转和弯曲的组合变形, 且在轴瓦部位受力最大, 而弯矩却也最大。又因为有车轴轴肩的存在, 更易在此产生应力的集中, 所以说此处也是最容易产生裂纹的危险部位。由于轴瓦的保护, 此段车轴的表面粗糙度参数平均较低, 探伤灵敏度高, 产生误差小。在实际的探伤中, 探伤灵敏度的高低将直接关系到对检测结果进而影响对缺陷的定量及判定。又因为矿山的绞车轴的轴径不同, 且轴与试块在声程、材质、组织、形状和表面粗糙度等方面均存在着差异, 所以在诸多因素的影响下, 在选择探伤灵敏度时, 这些差异的影响均应考虑。

2 车轴无损探伤检测探测条件

2.1 在无损探伤检测过程中, 探头的选择应根据矿山的绞车轴的轴径不同。

而选择不同的超声波检测设备。可分别选用覬14、覬20探测频率为2.5MHz的直探头。

2.2 在探测矿山绞车车轴表面粗糙时, 探测面主要是轴的外圆表面。

为保证良好的声耦台, 探测面表面粗糙度应为Ra≥1.6m, 至少不低于Ra=3.2μm。

2.3 灵敏度的校正。

轴类锻件探测时常用的探测灵敏度为2mm平底孔。首先用直探头在IIW试块上进行声程定位, 然后将探头置于cs-l系列的平底孔试块上, 找到平底孔2 (或4) 所对应的最高回波, 调至基准高度80%并记录此时衰减器的读数d B1。而由于要考虑到各因素对d B值的影响, 即△=△g+△G+△β+△ɑ+△b+△c+△d式中△g-声程不同引起的d B差。

△G-反射体大小、形状不同引起的d B差

△β-表面耦合引起的d B差。

△ɑ-材质对声波衰减的不同引起的d B差

△b-表面形状不同引起的d B差

△c-底面凹凸引起的d B差

△d-底面倾斜引起的d B差

大多需要考虑此七种因素, 而具体到绞车轴则只须考虑前五种因素。对于矿山绞车车轴来讲, 则须参考锻件的要求, 而覬2平底孔缺陷不漏检。故

△ɑ=a1*s1/s2或△ɑ=a2*覬2/覬1

式中s1-试块的声程

s2-工件的声程 (即轴径) .

φ2-试块的平底孔

φ1-为检测要求

△ɑ由a1=001 (dB/mm) 而a2=002 (dB/mm) 决定

式中a1-试块双程材质衰减系数

a2-工件双程材质衰减系数

上述数据由轴径的具体尺寸计算而得, 其中△c和△b可测得。故探伤灵敏度为d B2=d B1+△c, 在以此进行的探伤过程中, 找到缺陷波后, 调至基准高度80%, 记录此时的分贝数d Bs。

2.4 车轴缺陷的定位;

从车轴的内部斜角探伤与从实心轴表面的斜角探伤原理相同, 但如若从探头到缺陷的距离为其实轴的1/3时, 可以提高探伤的灵敏度。我们所谓的斜角探伤方式是使超声波从探伤面倾斜入射, 从而接收从缺陷嗄射来的回波.从而检测出缺陷的一种无损探伤检测方法。如果没有缺陷.就没有回波返回, 从有无回波即可判定有无缺陷。

2.5 车轴缺陷的定量。

车轴缺陷可根据其渡形的变化而进行概略的定性。对缺陷的意陛分析, 依赖于对波形形状的观察和波形变化的观察, 当结合绞车轴在整个制造工艺过程中的情况时, 轴内可能出现的几种缺陷, 而在实际探伤中缺陷波在荧光屏上的反映是不同的。如游动波形的出现说明有一个相对于检测点的深度在不断变化的缺陷, 可能存在着危险性缺陷 (如中心孔的径向裂纹) 。如疏松可能出现很小的丛生缺陷反射信号, 则底渡明显降低;当缩孔存在时, 反射信号很强, 且轴衙连续存在;缩孔较大时, 底波严重衰减, 甚至消失。对于中心夹杂物, 缺陷反射信号在荧光屏上相对于锻件的中心位置呈丛状波形、晶粒粗大的波形a裂纹缺陷反射渡呈游离不定状态、撤陷的定性分析, 更加依赖于对波形变化的观察。判定时, 需认真分析波形的变化规律、游动的距离与底波的关系以及最大缺陷渡显示的位置等应综合考虑。根据实际情况, 必要时辅助于斜探头, 有助于发现一些径向的片状缺陷, 增加探伤的可靠性。

例:因为要求是覬2平底孔的不漏检, 所以缺陷当量是可以根据以下公式计算出:

可解得:覬1= () 当量

式中S1-被测轴的轴径φ2=2

S2-缺陷的声程

2.6 超声波校正灵敏度。

将探头置于csl系列平底孔, 试块上衰减器恢复到d B1, 观察回波高是否达到基准波高80%, 如无差异的话, 此次探伤有效, 否则存在误差, 需重新测定。

3 结论

经过对各矿绞车轴的检测, 此测试方法应用在绞车轴探伤中是可行的, 能较好地发现轴内所在的平行于主教面的缺陷, 并可大致地确定缺陷的当量、位置、深度及其性质。在现场测试中, 对发现有缺陷的轴段, 应辅助于斜探头, 可在端面进行探测, 必要时配合无损检测其它手段, 力求更确切地确定典巨质和形状。

周期地对在役绞车轴进行检测、资料存挡, 有助于随时发现一些危险性缺陷及缺陷的发展情况, 保证安全运行。在设备上, 应尽一步完善现场的随机记录, 尽量地排除一些人为因素给探伤结果带来的不良影响。完善、制定行业标准, 以便在工作中有据可查, 增强其可比性。

参考文献

[1]马铭刚, 陈德安, 张彩根.锅炉技术编辑组[J].无损探伤, 1984:194-195.

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[3]王娟, 王天敏.矿山绞车轴超声波检测方法的探讨[J].山西机械, 1996年第1期.

[4]杨金谕, 郝金江.煤矿绞车主轴疲劳裂纹检测[M].无损探伤, 2003年第27卷第3期.

[5]刘斌, 冯其波, 匡萃方.表面粗糙度测量方法综述[J].光学仪器, 2004年05期.

[6]牛树仁, 陈滋平.煤矿固定机械与运输设备[M].北京:煤炭工业出版社, 1988.

12.超声波检测公式 篇十二

关键词:风电叶片；超声检测；仿真分析；无损检测；胶接结构

风能作为一种快速发展的可再生清洁能源，其开发利用越来越受到世界各国的重视。截止2014年底，全球风电累计装机容量达到371GW［1］。风电叶片是风力发电机的基础和关键部件之一，其价值约占装机总成本的20%，其合理的设计、可靠的质量是决定风电机组性能好坏的关键因素［2］。风电叶片一般由纤维增强复合材料制造，来提高其比强度、比模量和抗疲劳性能。受制造工艺、成型工艺及粘接工艺的影响，风电叶片难免会出现分层、裂纹、脱粘等结构缺陷。如果这些缺陷不能够在叶片出厂前及时检测及修复，在风电叶片服役过程中将会导致结构损伤的产生、累计及扩展，最终导致叶片的失效。因此，风电叶片结构质量的控制是保证叶片性能的关键［3］。

1风电叶片结构及其常见缺陷

风电叶片的制造一般采用半成型合模技术，即压力侧与吸力侧分别成型，并通过结构胶进行粘接［4］。如图1所示为风电叶片截面图，图中压力侧与吸力侧的前后缘、大梁与腹板均用粘接工艺进行连接。根据目前大部分风场运行风电叶片事故分析，叶片粘接开裂问题最多，因此粘接质量是影响叶片质量的重要因素。风电叶片在生产制造过程中会产生脱粘、缺胶、分层和夹杂等典型缺陷。脱粘缺陷主要是指叶片前后缘、大梁与腹板未被粘上的区域。缺胶缺陷主要是由于粘接剂用量不足造成的；分层缺陷是层板中不同层之间存在的局部的明显分离；夹杂缺陷的产生主要是由于加工过程中的异物混入［6］。风电叶片的前缘为胶接结构，并且胶接过程为盲粘，将会不可避免地出现脱粘或缺胶等缺陷。目前，风电叶片前缘的检测存在的主要困难有:多层结构；厚度范围变化大；由各向异性的复合材料构成；外形为弧面，一般的平面复合材料检测无法适用［7］。实际中，叶片前缘粘接位置有脱粘、粘结力不足等问题。常规的例行检测一般是采用目视法和敲击法，这两种方法要求检测人员具有丰富的经验，准确性难以控制［8］。针对风电叶片前缘的结构特性，本文提出采用超声脉冲反射法来检测其胶接缺陷。

2超声波检测原理

超声脉冲反射法是由超声波探头发射脉冲到工件内部，通过分析探头接收的反射波信号对缺陷进行识别、定位的。图2是超声脉冲反射法的基本原理图，超声波换能器向工件发射脉冲，当脉冲遇到缺陷界面时会发生反射，在始脉冲与底波之间出现缺陷回波。然后通过完好位置与缺陷位置接收反射回波的时间与幅值对比，来进行缺陷的判断与识别［9］。针对复合材料超声散射造成的界面波及杂波较多、衰减严重的问题，本文拟采用双晶纵波直探头来进行风电叶片的检测。双晶探头由两个压电晶片并排安装在声延迟块上并用隔声板隔开，从而发射脉冲未能进入放大器，克服了阻塞现象，使盲区大大减小。其一发一收的结构特点，消除了发射压电晶片与延迟块之间的反射杂波，提高了信噪比。双晶探头能较好地应用于像奥氏体不锈钢和复合材料等强衰减材料的超声检测［10，11］。双晶纵波直探头结构如图3所示。从图3可以看出，双晶探头在工件中声束交叉形成ABCD菱形区，其交叉覆盖的区域即为双晶探头的探伤区，在菱形区域内双晶探头具有较高的检测灵敏度。根据不同探测深度的要求可选择不同入射角α，工件中有效探测区域中心到检测表面的距离F可用下面公式表示:F=L－HtanαtanarcsinCL2sinαCL1()[](1)式中，L为晶片中心到楔块底面的高度；H为晶片中心到隔声层的距离；α为入射角；CL1和CL2分别为有机玻璃声速和被测工件纵波声速［12］。

3风电叶片前缘超声仿真

在进行实际检测之前，先采用CIVA软件进行仿真模拟验证超声检测方法在该材料中的可行性。CIVA是法国原子能委员会开发的无损检测NDT专业仿真软件，主要包括超声、涡流和射线三个模块，对于超声波探头的设计和检测工艺的制定具有很好的指导作用［13］。在超声模块中，通过铅笔模型法来计算声束的传播，并通过基尔霍夫定律和几何衍射理论来近似计算缺陷响应［14］。风电叶片前缘为三层结构:上下两层复合材料通过中间结构胶粘接在一起。叶片前缘厚度约为18mm，其中胶层厚度约为10mm。在叶片前缘上设计平底孔来模拟脱粘缺陷。CIVA仿真超声检测叶片前缘3D仿真模型如图4所示。超声频率高时，波长短，声束指向性好，扩散角小，能量集中，发现缺陷能力强，分辨力高，定位准确。但高频率超声波在材料中衰减大，穿透能力差［15］。使用仿真软件分别对探头频率为0.5MHz、1MHz、2.5MHz的双晶探头进行测试。采用不同频率的探头分别对同一缺陷进行扫查，扫查得到图5，结果表明，不同频率的探头采用垂直线性扫查叶片前缘弧面都能检测到缺陷。图5对比了不同频率下双晶探头的回波幅值和回波宽度，可以看出，频率越高，衰减越严重，检测灵敏度下降，但频率太低，分辨力又较差。因此，本研究选用1MHz的双晶纵波直探头。

4风电叶片前缘检测试验

试验试块为风电叶片前缘截取的一部分，在需要检测的部位加工出一定尺寸的圆形平底盲孔来模拟脱粘缺陷。试块如图4(b)所示。试块为三层结构，上下两层复合材料通过结构胶粘接成一体，三层厚度分别约为3.2mm、10.0mm、5.0mm。在试块上层玻璃纤维复合材料底部挖一个直径为10mm的平底盲孔，在第二层胶层的底部加工同样尺寸的平底盲孔作为脱粘缺陷。采用超声波检测仪、示波器以及设计的双晶直探头在叶片前缘试块上进行试验。试验结果如图6所示，纵坐标表示回波幅值，用mV表示。横坐标为传播时间，用μs表示。图6中的三幅波形图都是在同一检测条件下测得的。图6(a)为无缺陷时的回波；图6(b)为第一层与第二层层间脱粘缺陷回波；图6(c)为第二层与第三层层间脱粘缺陷回波。由图6可知，叶片一、二层间的脱粘，回波明显，幅值达到139mV，是无缺陷回波时的2倍，见图6(b)；叶片二、三层间脱粘时，二、三层间回波较为明显，幅值达到119mV，是无缺陷回波的2.05倍，见图6(c)所示。通过对比完好界面与界面脱粘的超声检测图像得到波高差，即可判断复合材料是否存在脱粘缺陷。当叶片层间界面脱粘缺陷回波高于界面良好时的回波的2倍时，则可认为该层间存在脱粘缺陷.5结束语

13.超声波检测公式 篇十三

在一次对于直径2000mm, 厚度为45mm压力容器封头环缝焊缝超声检测时, (V型坡口) 焊接工艺为氩弧焊打底, 埋弧自动焊填充。发现反射波幅高, 并且显示深度在42mm左右, 当探头沿焊缝平行移动时, 在较大范围内, 连续出现缺陷波且在荧光屏的同一位置上, 且幅度变化不大。探头沿焊缝垂直移动时, 缺陷波消失比较慢, 探头做环绕移动时, 缺陷波小幅度的降低。通过人孔进入设备后, 发现内壁一圈为未焊透情况。反射波表现为尖锐型, 在探头平行移动时, 波形不敏感, 波幅度比较高, 在焊道两边可以检测到类似情况。此缺陷降低焊接部位的机械性能, 在未焊透处的缺口处造成应力集中的情况, 当容器投产使用后会有引发裂纹的风险, 是具有危险性质的严重缺陷。预防措施为 (1) 优化合理焊接工艺; (2) 合理装配组对间隙, 确定焊接坡口的尺寸和角度。

2 裂纹

在检测壁厚为40mm、直径1400mm、材质Q345R、筒体纵缝时, 发现有缺陷波形明显、尖锐、波峰陡峭。探头平行移动时, 波形在波峰高度和水平定位距离有变化, 探头移动到较长距离后, 才逐渐减幅, 直至消失。在零下的环境, 进行厚壁压力容器自动焊焊接, 若不按照焊接工艺要求, 进行焊前预热, 焊后保温工作, 易产生冷裂纹缺陷。分析裂纹缺陷:回波的高度明显, 波幅较宽, 有时会出现多个波幅, 超声波探头在做平行移时, 反射波会持续产生波幅起伏, 超声探头旋转时, 波峰有上下跳动情况。常见的裂纹分为:热裂纹、冷裂纹和再热裂纹三种。 (1) 热裂纹预防措施:控制焊接材料中如硫含量、镍元素等等危害较大的杂质和容易偏析的关键元素, 提高锰元素的含量, 提高焊剂或焊条中的碱性, 通过降低有害杂质的含量来改变偏析状况, 通过调整焊接顺序, 调整焊接结构, 控制好焊接中的收缩自由度预防热裂纹的产生; (2) 冷裂纹预防措施:实施焊接前必须控制好预热温度, 焊接后加强保温, 避免温度下降过快, 通过保留影响区足够的温度, 消除奥氏体避免形成淬硬组织, 并且能消除焊接应力的影响; (3) 再热裂纹预防措施:严格按照焊接工艺规程操作。一般采用较小的线能量, 有利于焊接组织结晶, 并且减小回火脆化倾向。对于复合钢板焊接, 应该在板材的基层和复合层开不同角度坡口, 不同层次焊接工艺严格控制, 并且先对基层进行无损检测, 确保无超标缺陷, 避免返修。对于过渡层应优化焊接工艺, 控制由于渗透和稀释所导致的合金元素碳含量的上升或者铬、镍等元素的下降。做好焊前预热、焊后热处理的工作。

3 未熔合

在超声检测压力容器环焊缝时, 发现在焊缝与母材熔合处, 有起波尖锐, 波幅度高, 在焊缝单面双侧检测时, 显示两侧波幅高度有差异。经过返修发现为坡口未熔合缺陷。分析未熔合缺陷:探头沿焊道移动时, 回波的形状比较相似, 在焊道两侧检测时, 回波高度不一致, 在一侧检测反应敏感。其产生的原因:坡口清理不到位, 焊接速度过快。电流不稳定, 过小或过大, 焊接的角度不对, 电弧偏吹等。防控措施:按制造工艺加工合理的坡口, 准确的控制电流、焊接速度等工艺参数。正确操作防止焊偏等现象。

4 气孔

在超声检测压力容器焊缝时, 经常会发现有缺陷波形敏锐、凸显、波形单一。当探头绕缺陷移动时, 缺陷波依然存在。当超声波探头沿焊缝水平转动时, 单个气孔缺陷波会消失, 连续气孔则会产生持续的缺陷波显示, 密集气孔则会出现多个此起彼落的缺陷波。当探头垂直焊缝移动时, 除针状气孔外, 缺陷波均很快消失。分析产生气孔缺陷的原因有 (1) 气孔波形为单缝状, 稳定性好, 单个气孔的回波高度幅度小; (2) 从多个方向探测可以知道, 虽然反射波大体形状相当, 但是探头稍微以活动, 反射波就会消失, 密集气孔会出现一簇反射波, 波高随气孔大小而不同, 当探头作定点转动时, 会出现此起彼落的现象。防控措施有:杜绝药皮开裂、剥落、变质及焊芯锈蚀的焊条, 有锈的焊丝需除锈后才能使用。所用焊接材料应按规定温度烘干, 坡口及其两侧清理干净, 并要选用合适的焊接电流、电弧电压和焊接速度等。

5 夹渣

反波信号一般呈锯齿状连续波幅, 最高峰边缘上有小峰, 当平行移动探头时, 反射波会有出现变动, 从焊道两侧检测, 反射波幅出现不相同, 但是缺陷定位一致。经过返修后会看到是夹渣缺陷。分析夹渣缺陷原因:夹渣多为非金属杂质, 如熔渣。有线状连续、独立的、成簇的形状等。在相同条件下探测时, 其缺陷波幅比气孔、未焊透、裂纹、未焊透回波低、波型也相对较宽。探头平行移动时, 条状夹渣的回波具有连续性, 当近似树叉的形状时, 可判断疑似成堆或簇的缺陷群。探头做环绕移动时, 条状夹渣缺陷波会比较快消失, 但对于体积大的夹渣在较大的范围内都有缺陷波。在不同位置检测时, 呈现不同形状的回波, 这类缺陷产生的原因有:焊接电流过小, 速度过快, 焊接角度不合理等因素, 熔渣返出不及时, 焊接过程中对各层焊缝及边缘处清理不彻底, 对于焊材选择的化学成分不正确, 如含硫、磷较多等。防控措施有:正确选用焊接电流, 合理选择运条角度, 焊接速度等。焊接件的坡口角度选择合理, 焊前坡口应清理干净。

参考文献

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[2]于喜元, 楼俊君, 杨平.管道超声波检测器的应用与发展趋势[J].油气储运, 2003 (04) .