超聲波探傷檢測(cè)的基本原理

超聲波具有束射性，在一定介質(zhì)中傳播時(shí)具有保持速度不變的特性，在不同介質(zhì)的界面?zhèn)鬟f時(shí)會(huì)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(lái)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(guò)程實(shí)際上就是能量轉(zhuǎn)換的過(guò)程。由于超聲波本質(zhì)上就是一種高頻率聲波，它可以通過(guò)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(shí)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(huì)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(dòng)加載被檢測(cè)工件上，工件材料質(zhì)點(diǎn)就會(huì)產(chǎn)生振動(dòng)，從而產(chǎn)生超聲波。超聲波的接收過(guò)程，則是與超聲波發(fā)射相反的過(guò)程，當(dāng)超聲波回波傳回到被檢材料表面時(shí)帶動(dòng)表面產(chǎn)生振動(dòng)，反過(guò)來(lái)促使壓電晶片隨之發(fā)生伸縮動(dòng)作，因而在壓電晶片的電極間產(chǎn)生會(huì)微小的電壓信號(hào)。對(duì)此小電壓信號(hào)進(jìn)行信號(hào)放大及濾波處理，就可在顯示器上進(jìn)行超聲波回?fù)艿挠^察和測(cè)定。

水浸數(shù)字超聲探傷系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

水浸超聲檢測(cè)系統(tǒng)由工控機(jī)、超聲發(fā)射接收模塊、運(yùn)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)、探頭、水箱等組成。超聲發(fā)射接收模塊是進(jìn)行超聲檢測(cè)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(lì)探頭發(fā)射超聲波，同時(shí)將探頭接收的超聲波回波信號(hào)進(jìn)行采集及小信號(hào)處理，將被測(cè)工件內(nèi)部缺陷情況通過(guò)工控機(jī)以圖形方式顯示出來(lái)，從而觀測(cè)被探工件內(nèi)部有無(wú)缺陷，以及缺陷位置和缺陷大小等信息，以此來(lái)評(píng)價(jià)被檢測(cè)工件的質(zhì)量情況。探頭安裝在運(yùn)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)上，可自動(dòng)執(zhí)行工控機(jī)存儲(chǔ)的探傷掃描程序。被探工件放置在水箱工作臺(tái)上和探頭通過(guò)水耦合進(jìn)行缺陷檢測(cè)。

運(yùn)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)

根據(jù)餅盤件的實(shí)際情況，研制了一套水浸超聲探傷系統(tǒng)的自動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)。設(shè)計(jì)了機(jī)械傳動(dòng)與探頭A B 雙擺頭支架等機(jī)構(gòu)，設(shè)計(jì)了檢測(cè)過(guò)程自動(dòng)控制裝置 ，該機(jī)構(gòu)帶動(dòng)探頭運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)探傷掃描過(guò)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(hào)處理模塊和運(yùn)動(dòng)控制模塊。超聲信號(hào)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(hào)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(yùn)動(dòng)控制模塊主要包含掃描路徑規(guī)劃、運(yùn)動(dòng)參數(shù)設(shè)定、運(yùn)動(dòng)安全性監(jiān)測(cè)、手動(dòng)/ 自動(dòng)控制等主要功能。