滑动轴承内嵌轴瓦结合质量超声C扫描系统零件驱动机构设计+CAD图纸(3)

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这种检测首先是将探头以及试件全部或部分浸于水中，并进行较好的固定，然后以水作为耦合剂，使超声波通过介质水进入试件并对其进行检测的技术。另外由于水中不存在剪切力，而且只有纵波能够在水中进行传播，但随着声束投在试件表面上入射角的不同，试块可以产生纵波、横波、表面波、兰姆波等多种波形，从而可实现不同波形的检测。

图2.1.1 超声波C扫描系统结构图

这种检测方法若是采用聚焦探头进行检测会非常方便，而聚焦探头具有在聚焦区域内声能集中性强、焦点附近声束直径尺寸小的特点，而正是这些特点使得聚焦探头在使用过程中具有以下优越性：

(1)可有效提高聚焦区域内小尺寸缺陷检测的信噪比，这个在对于需要检测面积尺寸特别小的缺陷以及衰减和噪声较大的材料时非常有利。

(2)由于焦区声束直径尺寸太小，使探头的横向分辨率较好，这在对于面积大于声束直径的缺陷时，有利于确定缺陷的面积大小和形状。

(3)缺陷反射面，其相对于探头轴线的倾角，对回波幅度的影响远不如使用水平探头时的效果，这种情况有利于减少缺陷取向对缺陷检出结果的影响。

此外在使用超声水浸扫描对工件检测时，还有如下优点：

(1)探头和试件不直接进行接触，超声波的发射以及接收也都较为稳定。工件表面粗糙度的影响虽然在水浸发法中也有存在，但由它的粗糙表面所引起的声能损失要比接触法引起的小的多。而且需要注意的是经过机械加工之后的工件表面状态，虽然有时表面粗糙度状况良好，但是如果在所检测灵敏度的要求较高时，所选用工件表面细而尖利的加工纹路就会发出严重的散射信号，这能使得其表面回波变宽，且明显增大盲区，甚至有可能造成无法探伤的后果。

(2通过调节所用探头的角度，可方便地改变探头向工件表面所发射的超声束的方向，从而也就可以很容易地实现应用斜声束进行检测，以及沿着曲面或者是不规则表面进行的扫查，这些对于获得不同取向缺陷的，最大回波高度也是有利的。

(3)由于表面回波宽度要比发射脉冲宽度窄，因此可以通过缩小检测盲区，进而达到检测较薄的试件的目的。

(4)由于探头不和工件直接进行接触，探头损坏的可能性也就较小，探头的使用寿命较长。

(5)这种检测方法也便于实现聚焦声束检测，并且可以实现高灵敏度、高分辨率检测时的需要。

(6)探头还可以通过机械系统的驱动来运行，这有利于实现自动检测，并减少对检测可靠性产生影响的一些人为因素。

2.2 超声检测技术原理及特点

频率在20000Hz以上的机械波称为超声波。对于宏观缺陷检测的超声波，其常常采用频率为0.5-25MHz的机械波；对钢等金属材料的检测，则通常使用的频率为0.5-10MHz。在介质中传播的波形，一般分为纵波、横波、表面波（瑞利波）、板波（兰姆波）四种。源'自^751],论`文'网]www.751com.cn

超声波是通过其在被测工件中的传播特性来实现对工件的检测的。比如在超声波经过材料时，会有一定量的能量损失产生，而反射能够发生在其遇到声阻抗有异的两种介质的分界面之时。通过利用声束的指向性来对工件上的缺陷进行定位，通过利用超声波的透射或是反射声压大小来对材料中缺陷的面积大小进行判断，另外根据超声波声速与其在介质中传播到缺陷处所需要的时间就可以准确判断缺陷的位置。