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无损检测超声楔块材料——交联聚苯乙烯

发表时间:2023-10-17 10:07

无损检测超声楔块材料——交联聚苯乙烯

无损检测Nondestructive Testing缩写就是NDT,工作中也被叫做无损探伤。是在不损坏工件或原材料工作状态的前提下,对被检验部件的表面和内部质量进行检查的一种检测手段。


无损检测的方法比较常见的是以下的几种:

目视检测(VT)

射线照相法(RT)

超声波检测(UT)

磁粉检测(MT)

渗透检测(PT)

涡流检测(ECT)

声发射(AE)

超声波衍射时差法(TOFD)

超声波无损检测是利用材料及其缺陷的声学性能差异对超声波传播波形反射情况和穿透时间的能量变化来检验材料内部缺陷的无损检测方法。   随着技术的进步,传统的超声波检测已经发展出来新型的相控阵超声检测法和TOFD检测手法,这对于工业无损检测和医疗无损检测领域都是非常具有推动式意义的。


相控阵超声检测(Phased Array Ultrasonic Testing,缩写PAUT

相控阵超声检测是根据设定的聚焦法则激发相控阵探头各自独立的压电晶片,各个压电晶片发出的超声波经过干涉合成理想声束,并实现声束的移动、偏转和聚焦等功能,经缺陷发射后再按一定的延迟法则对接收到的超声信号进行叠加合成,并以图像的方式显示被检对象内部状态的超声检测方法。

相对于其他传统的无损检测,相控阵超声检测具备自动声束偏转、自动聚焦、多维成像等诸多优势而且操作简单、数据方便记录;可接受复杂形状的检测的样品;相控阵超声检测的技术灵敏性强,可控性强。

相控阵超声检测设备研制方面,国外起步较早,美国通用电气公司(GE)早在1992 年就研制出数字式相控阵超声实时成像系统。GE是最早把相控阵超声技术应用于工业上。相控阵超声检测可以被广泛的应用在化工、石油管道、采矿冶金业、铁轨交通、风力发电装备、船舶、航空、医疗等领域上。

相控阵探头是相控阵检测仪的一个配件,用于接触被检测物体,再传输数据到仪器进行分析和换算。

大多数相控阵探头属于角度声束类型,会搭配塑料楔块、平直塑料靴(即零度楔块)或延迟块一起使用。大部分的相控阵探头工作的频率范围是2 MHz ~10 MH 相控阵探头的穿透性能会随着频率的降低而增加,而分辨率及聚焦锐利度会随着频率的升高而增强。


探头楔块的材料常见的:有机玻璃、聚酰亚胺、聚苯乙烯、丙烯酸树脂,还有不锈钢等,其中交联聚苯乙烯(cross-linked polystyrene),是一种热固型树脂,它比一般的ps具有更突出的声学性能,它的介电常数2.5-5.6,介电损耗非常小,声速2350m/s,与水接近。微波信号在介质的传输中的损耗是可以忽略不计的。这一优点使得交联聚苯乙烯成为相控阵超声楔块的理想材料。


超声衍射时差法TOFD (Time Of Flight Diffraction)

TOFD是一项利用被检测物体内部结构缺陷端部(端角和端点)的衍射波传播时间差来进行缺陷检测和定量的技术。通俗的说就是利用声音的传播时间来进行图像显示和缺陷定量,TOFD使用的纵波声速作为显示和缺陷判断的基础。





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