UT超聲波探傷儀的原理與應(yīng)用
閱讀：609發(fā)布時(shí)間：2022-2-9
UT檢測技術(shù)作為工業(yè)上5大常規(guī)無損檢測技術(shù)之一,一直被人們廣泛地使用。在UT中長期使用的是A型脈沖反射式超聲波探傷儀,其電路方框圖如圖1所示。 此種儀器顯示器顯示的是電脈沖信號,探傷人員要從這些信號中區(qū)分出缺陷波和其他各種類型的波,其難度相當(dāng)大,錯(cuò)判、漏判現(xiàn)象時(shí)常發(fā)生,嚴(yán)重地阻礙了UT技術(shù)在更深層次上的應(yīng)用。但隨著電子技術(shù)的發(fā)展,其成果在UT業(yè)中的被廣泛應(yīng)用,一種數(shù)字化超聲探傷儀應(yīng)運(yùn)而生,超聲波探傷儀他使UT技術(shù)產(chǎn)生了革命性的變革,不僅能對超聲波信號進(jìn)行實(shí)時(shí)紀(jì)錄,甚至可以給出缺陷波的性質(zhì)。
2 數(shù)字化超聲探傷儀的工作原理 與A型脈沖式探傷儀不同,數(shù)字化探傷儀在電路上有重大改變,其電路方框圖如圖2所示。 數(shù)字信號處理是在計(jì)算機(jī)中用程序來實(shí)現(xiàn)的。通常,首先要進(jìn)行的處理是去除信號中的噪聲,其次是將已經(jīng)去除噪聲的信號進(jìn)行UT檢測所需的處理,包括增益控制、衰減補(bǔ)償、求信號包路線等。超聲信號經(jīng)接收部分放大后,由模數(shù)轉(zhuǎn)換器變?yōu)閿?shù)字信號傳給電腦,換能器的位置可受電腦控制或由人工操作,由轉(zhuǎn)換器將位置變?yōu)閿?shù)字傳給電腦。電腦再把隨時(shí)間和位置變化的超聲波形進(jìn)行適當(dāng)處理,得出進(jìn)一步控制探傷系統(tǒng)的結(jié)論,進(jìn)而設(shè)置有關(guān)參數(shù)或?qū)⑻幚斫Y(jié)果波形、圖形等在屏幕上顯示、打印出來或給出光、聲識別及報(bào)警信號。
3數(shù)字化超聲探傷儀的優(yōu)點(diǎn) 與傳統(tǒng)探傷儀相比,有以下優(yōu)點(diǎn):
(1)檢測速度快 數(shù)字化超聲探傷儀一般都可自動(dòng)檢測、計(jì)算、記錄,有些還能自動(dòng)進(jìn)行深度補(bǔ)償和自動(dòng)設(shè)置靈敏度,因此檢測速度快、效率高。
(2)檢測精度高 數(shù)字化超聲探傷儀對模擬信號進(jìn)行高速數(shù)據(jù)采集、量化、計(jì)算和判別,其檢測精度可高于傳統(tǒng)儀器檢測結(jié)果。
(3)記錄和檔案檢測 數(shù)字化超聲探傷儀可以提供檢測記錄直至缺陷圖像。
(4)可靠性高,穩(wěn)定性好 數(shù)字化超聲探傷儀可全面、客觀地采集和存儲(chǔ)數(shù)據(jù),并對采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)處理或后處理,對信號進(jìn)行時(shí)域、頻域或圖像分析,還可通過模式識別對工件質(zhì)量進(jìn)行分級,無損檢測減少了人為因素的影響,提高了檢索的可靠性和穩(wěn)定性。
4 超聲探傷儀的主要技術(shù)問題
(1)模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC) ADC是探傷儀的超聲信號輸入電腦的必由之路,把連續(xù)變化的模擬信號變?yōu)閿?shù)值信號。
(2)結(jié)構(gòu) 目前,有全數(shù)方式和模擬數(shù)字混合 2種。
(3)軟件 數(shù)字化超聲探傷儀在軟件方面是多種多樣的,探傷儀的成敗在很大程度上取決于軟件的支持程度。
5 數(shù)字化超聲探傷儀的發(fā)展前景 隨著電子技術(shù)和軟件的進(jìn)一步發(fā)展,數(shù)字化超聲探傷儀有著廣闊的發(fā)展前景。相信在不久的將來,以圖像顯示為主的探傷儀將會(huì)在工業(yè)檢驗(yàn)中得到廣泛應(yīng)用。
目前,某些數(shù)字化超聲探傷儀已具有簡單的手動(dòng)及掃描功能,能示意性地顯示被檢工件的斷面圖像。隨著技術(shù)的進(jìn)步,我們可在便攜式儀器上實(shí)現(xiàn)相控陣的B掃描和C掃描成像,使探傷結(jié)果像醫(yī)用B超一樣直觀可見。 缺陷定性歷來是UT檢測的一個(gè)疑難問題,現(xiàn)代人工智能學(xué)科的發(fā)展為實(shí)現(xiàn)儀器自動(dòng)缺陷定性提供了可能,運(yùn)用模式識別技術(shù)和專家系統(tǒng),把大量已知缺陷的各種特征量輸入樣本庫,使儀器接受人的經(jīng)驗(yàn),并經(jīng)過學(xué)習(xí)后而具備自動(dòng)缺陷定性的能力。
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