焊接精密度0.01mm

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超声波的工作原理分以下几个过程?

来源: | 发布日期:2022-03-07

超声波是频率高于20000Hz的机械波,由于超声波频率高、波长短,因此具有良好的方向性和穿透能力,且由于超声波能量大,方便检测,因此可以用来实现无损检测。具体工过程分为以下几个过程:

a.声源产生超声波,采用一定的方式使超声波进入试件;

b.超声波在试件中传播并与试件材料以及其中的缺陷相互作用,使其传播方向或特征被改变;

c.改变后的超声波通过检测设备被接收,并可对其进行处理和分析;

d.根据接收的超声波的特征,评估试件本身及其内部是否存在缺陷及缺陷的特性。

一般来说,为保证充分的声耦合,在检测时需要有耦合剂(机油或水等)填充检测探头和被检查表面之间的空隙。

电磁超声的产生机理

处于交变磁场中的金属导体,其内部将产生涡流,同时由于任何电流在磁场中收到洛伦兹力的作用,而金属介质在交变应力的作用下将产生应力波,频率在超声波范围内的应力波即为超声波。于此相反,由于此效应呈现可逆性,返回声压使质点的振动在磁场作用下也会使涡流线圈两端的电压发生变化,因此可以通过接收装置进行接收并放大显示。我们把用这种方法激发和接收的超声波称为电磁超声。

在上述方法中,换能器已经不单单是通交变电流的涡流线圈以及外部固定磁场的组合体,金属表面也是换能器的一个重要组成部分,电和声的转换是靠金属表面来完成的。电磁超声只能在导电介质上产生,因此电磁超声只能在导电介质上获得应用。

电磁超声的基本结构

由上所述,电磁超声检测装置主要由高频线圈、外加磁场、试件本身三部分组成,如图所示。

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电磁超声基本结构

值得一提的是,产生电磁超声的有两种效应,洛伦兹力效应和磁致伸缩效应。如上图的高频线圈通以高频激励电流时就会在试件表面形成感应涡流,感应涡流在外加磁场的作用下会受到洛伦兹力的作用产生电磁超声;同样,强大的脉冲电流会向外辐射一个脉冲磁场,脉冲磁场和外加磁场的复合作用会产生磁致伸缩效应,磁致伸缩力的作用也会产生不同波形的电磁超声。洛伦兹力和磁致伸缩力两种效应具体是哪种在起着主要作用,主要是由外加磁场的大小、激励电流的频率决定。

 

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