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超聲波技術在工業檢測方面的應用

[導讀]超聲波技術是根據超聲波在介質中傳播過程中,高頻率的質點振動產生很大的聲波能量的這一優勢,從而發展的一項聲波技術。

根據聲源在介質中振動方向與聲波在介質中傳播方向的異同,超聲波主要分為縱波、橫波、瑞利波和板波。橫波只能在固體中傳播,而縱波不受此限制,因此,超聲波檢測常采用縱波探頭。同時由于超聲波有良好的指向性,這就更加為高精度檢測帶來了方便。在一般均勻物體中,任何一個缺陷都將造成固體材料質點的不連續。超聲波發射裝置通過縱波探頭項被檢測材料中發射一組超聲脈沖,根據反射定理,發射裝置也會接收到由材料反射的回波,由于材料缺陷的存在,反射回來能量的大小與交界面兩邊介質聲阻抗的差異所造成的聲阻抗的不同,會被探頭接收到,從而發映出缺陷的性質。


超聲波檢測的廣泛使用在于其優點速度快,效率高,靈敏度高,設備簡單,同時能對復雜結構進行檢測。然而,超聲波檢測也具有其局限性,其對工件的表面要求較高,若工件表面粗糙,則需磨平。另外超聲波檢測對缺陷的顯示不直觀,探傷技術難度大,容易受到主觀因素影響,要求富有經驗的檢驗人員才能進行缺陷定型及定量。


之相對應的聲波層析成像技術可以很好地解決上述問題。聲波層析成像技術即通過超聲波技術對物體進行外部檢測得到的反射波信息,并由此建立物體內部實時數據的技術。這種技術是把被檢測物體分割成無數個微小的單元體,通過超聲波將每個離散單元的數據反映成實時圖像,然后把所有小單元的圖像疊加,從而得到被檢測物體內部的真實圖像。它是一種由數據到圖像的重建技術,可以通過偽彩色圖像反映被測材料或制件內部質量,從而提高檢測的可靠性。


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