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無損檢測概論

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無損檢測概論

武進
無損檢測（NDT)：就是利用聲、光、磁和電等特性，在不損壞或不影響被檢對象使用性能的前提下，檢測被檢對象中是否存在缺陷或不均勻性，給出缺陷大小、位置、性質和數(shù)量等信息，進而判定被檢對象所處技術狀態(tài)（如合格與否、使用壽命等）的所有技術手段的總稱。無損檢測方法很多（目視檢測、聲發(fā)射、超聲波衍射時差法等），并且隨著科學技術的不斷發(fā)展，出現(xiàn)了紅外等新的檢測技術手段，但根據(jù)美國國家宇航局調研分析，其認為可分為六大類約70余種。但在實際應用中比較常用的，也就是我們說的常規(guī)無損檢測方法仍指為渦流檢測、磁粉（漏磁）檢測、射線檢測、滲透檢測和超聲檢測五種。
無損檢測在國民經濟中的地位
無損檢測技術是一門在國民經濟中占有重要位置的新興技術，它的重要地位是由其可靠性、安全性與經濟性所決定的。  
（1)無損檢測技術的可靠性是指它可以在不損壞工件（材料）完好性情況下100%地檢測，所以不會產生象破壞性取樣檢測方法所固有的漏檢問題。又由于它可實現(xiàn)在線檢測，所以可將檢測結果及時提供出來，避免缺陷的進一步發(fā)展。

（2）無損檢測技術的安全性指的是，它能把隱藏在工件（材料）與結構中的危害性缺陷檢測出來，因而它的使用會使被檢工件（材料）能安全使用。
（3）無損檢測技術的經濟性，無損檢測技術的采用與企業(yè)巨大的經濟效益之間關系已是國內外人所共知的事實。

無損檢測是工業(yè)發(fā)展必不可少的有效工具，在一定程度上反映了一個國家的工業(yè)發(fā)展水平，其重要性已得到公認。由于無損檢測技術的三大優(yōu)越性，無損檢測技術已應用到各個行業(yè)和領域。我國在1978年11月成立了全國性的無損檢測學術組織——中國機械工程學會無損檢測分會以來。冶金、電力、石油化工、船舶、宇航、核能等行業(yè)還陸續(xù)成立了各自的無損檢測學會或協(xié)會。部分省、自治區(qū)、直轄市和地級市陸續(xù)成立了省（市）級、市地級無損檢測學會或協(xié)會，東北、華東、西南等區(qū)域還各自陸續(xù)成立了區(qū)域性的無損檢測學會或協(xié)會。

無損檢測人員資格鑒定與認證，GB/T9445-2008《無損檢測人員資格鑒定與認證》，技術等級也做了相關規(guī)定。

無損檢測的應用特點
1）無損檢測的最大特點是能在不損壞試件（工件)材質、結構的前提下進行檢測，所以實施無損檢測后，產品的檢查率可達100%，但是，并不是所有需要測試的項目和指標都能進行無損檢測，它也存在自身的局限性。某些試驗只能采用破壞性試驗，因此在目前無損檢測還不能代替破壞性檢測。也就是說，對于一個工件、材料、設備的評價，必須與破壞性試驗結果互相對比和配合，才能作出準確的評定。

例如中華人民共和國國家質量監(jiān)督檢疫總局和中國國家標準化管理委員會2008年9月11日發(fā)布的GB/T7736-2008《鋼的低倍缺陷超聲波檢驗方法》規(guī)定此標準適用于方坯、矩形、圓型等簡單截面的軋制、鍛造鋼材（坯）低倍缺陷的超聲波檢驗，也適用于其他剛直備件、坯料的缺陷檢驗。其中9.2條：經超聲波檢驗，凡缺陷波低于判傷界限，該爐批應判為超聲波低倍檢驗合格，無需做酸蝕試驗，結果報告按“低倍合格”報出。
9.3條：：經超聲波檢驗，凡缺陷波不低于判傷界限，應按GB/T226做酸蝕試驗，報告按酸蝕試驗結果報出。
2）正確選用實施無損檢測的時機：在無損檢測時，必須根據(jù)無損檢測的目的，正確選擇無損檢測實施的時機。
3）正確選用最適當?shù)臒o損檢測方法：由于各種檢測方法都具有一定特點，為提高檢測準確結果，應根據(jù)設備材質、制造方法、工作介質、使用條件和失效模式，預計可能產生的缺陷種類、形狀、部位和取向，選擇核實的無損檢測方法。
4）綜合應用各種無損檢測方法:任何一種無損檢測方法都不是萬能的，每種方法都有各自的優(yōu)點和缺點。應盡可能多用幾種檢測方法，互相取長補短，以保障試件（工件）產品質量。例如有些企業(yè)引進渦流、超聲聯(lián)合自動化檢測線或漏磁、超聲聯(lián)合自動化檢測線等，此外，在無損檢測的應用中，我們還應充分認識到，檢測的目的不是片面的追求過高要求的“高質量”，而是應充分保證安全性和合適風險率的前提下，著重考慮其經濟性。只有這樣，無損檢測的應用才能達到預期的目的。
                                                                       五大常規(guī)無損檢測介紹
               
渦流檢測（ET）法的簡介
優(yōu)點：對管材而言，渦流探傷是可取代水壓試驗的檢測方法之一。渦流檢測時線圈不需要與被檢物直接接觸，易于實現(xiàn)自動化，可進行高速檢測（100m/min)?？蛇M行脫碳層、涂層、鍍層的無接觸測厚，可根據(jù)電導率磁導率來分選鋼種及合金種類，測量硬度等。
缺點：不適用于形狀復雜的工件，而且只能檢測導電材料表面和近表面缺陷，缺陷深度一般不大于5mm,渦流檢測必須有高頻信號存在，給信號處理帶來一定困難，容易引起信號相互干涉。檢測結果也易受到材料本身及檢測儀器功能和檢測條件等其它因素干擾。
漏磁（磁粉）檢測（MT）（MFT）法的簡介
漏磁（磁粉）檢測
其原理是將一鐵磁性工件置于磁場中被磁化后，由于不連續(xù)性的存在，使工件表面和近表面的磁力線發(fā)生局部畸變而產生漏磁場，通過檢測漏磁場來發(fā)現(xiàn)缺陷的。
從檢測漏磁場方式來分，人們習慣上把用通過磁粉被漏磁場吸附來檢測漏磁場方式稱磁粉檢測。而把用傳感器將此漏磁通檢測出來的方式稱為漏磁檢測。
優(yōu)點和缺點(局限性）
1）磁粉檢測適用于鐵磁性材料表面和近表面尺寸很小、間隙窄，目視難于看到的不連續(xù)性。
2）可對原材料、半成品、成品工件和在役的零部件檢測，還可對板材、型材、棒材、鍛件等進行檢測。
3）可發(fā)現(xiàn)裂紋、夾雜、發(fā)紋、白點等缺陷。
4）漏磁法可實現(xiàn)缺陷的初步量化。
5）漏磁法中的檢測漏磁場的傳感器（檢測漏磁場的“磁敏元件”主要有線圈、霍爾元件、磁阻元件及磁阻二級管等）反映速度高，據(jù)相關資料查閱，探傷速度120m/min.所以很適于自動探傷。
5）缺陷不能檢測奧氏體不銹鋼材料和用奧氏體不銹鋼焊條焊接的焊縫。對于表面淺的劃線，埋藏較深的孔洞和與工件表面夾角小于20o的分層和折疊難于發(fā)現(xiàn)。
6）磁粉探傷很容易探出深度為0.05mm或更小表面和近表面缺陷，漏磁探傷靈敏度不如磁粉探傷靈敏度。但查閱相關資料，有企業(yè)引進德國的漏磁探傷設備可以檢測棒材表面0.1（深）mm* 0.1（寬）mm * 10（長）mm裂紋。
7）成品檢測需要退磁。
8）對被檢工件檢測結果影響較多，例如提離值、磁化強度、材料表面狀態(tài)、輥道的傳送精度等都會影響工件的漏磁信號。需要在實際檢查過程中更多方面考慮各種影響因素，綜合調節(jié)，才能得到準確的檢測結果。
9）漏磁檢測不適合開口很窄的裂紋，尤其是閉合缺陷。
10）由于采用傳感器檢測漏磁場，漏磁檢測不適合檢測形狀復雜的試件（工件）。
射線檢測（RT）法的簡介
射線檢測      是指用x射線和r射線（中子射線也逐漸用于探傷，但還不普遍）透射試件（工件)，以膠片作為記錄信息的器材的無損檢測方法。該方法是最基本的、應用最廣泛的一種非破壞性檢驗方法。
射線檢測原理：射線能透過肉眼無法穿透的物質使膠片感光，當x射線和r射線照射膠片時，與普通光線一樣，能使膠片乳劑層中的溴化銀產生潛影，由于不同密度的物質對射線的吸收系數(shù)不同，照射到膠片各處的射線能量也就會產生差異，便可根據(jù)暗室處理后的底片各處黑度差來判別缺陷。

射線檢測法的優(yōu)點缺點（局限性）：
1）可以獲得缺陷的直觀圖像，定性準確，對長度、寬度的定量也比較準確。
2）檢測結果有直接記錄，可以長期保存。
3）對體積性缺陷（氣孔、夾渣、咬邊、凹坑等）檢測手段很高。對面積性缺陷（未焊透、裂紋等），如果照相角度不適當，容易漏檢。
4）適宜檢驗厚度較薄的工件而不宜較厚的工件，因為檢驗厚工件需要高能量射線設備，而且隨著厚度增加，其檢驗靈敏度也會下降。
5）適宜檢驗對接焊縫，不適宜檢驗板材、棒材和鍛件等
6）對缺陷在工件厚度中的位置、尺寸（高度）的缺定比較困難。
7）檢測成本高，檢測速度慢。
8）具有輻射生物效應，能夠殺死生物細胞，損害生物組織，危機生物器官的正常功能。
總的來說，射線檢測法是定性準確，有可靠長期保存的直觀圖像，總體成本相對較高，而且射線對人體有害，檢驗速度會較慢。
滲透檢測（PT）法的簡介
滲透檢測
滲透檢測是指利用某些液體（滲透劑）涂刷在被檢工件表層，由于浸潤作用和毛細現(xiàn)象，這些液體會滲入被檢工件表面開口的狹縫間隙，隨后在毛細管作用下，液體（滲透劑）被顯象劑吸附顯像，通過放大，表面缺陷圖像形狀和分布狀態(tài)在一定光源（紫外線或白光）下可以被肉眼識別。
滲透法優(yōu)點
1）可以檢測各種材料，金屬、非金屬材料；磁性、非磁性材料；焊接、鍛造、軋制等加工方式。
2）滲透法的靈敏度很高，一般，深為0.02mm寬為0.001mm的表面裂紋是容易發(fā)現(xiàn)的
3）顯示直觀、操作方便。

缺點（局限性）
1）只能檢出表面開口的缺陷。
2）不適于檢查多孔疏松性材料制成的工件和粗糙表面的工件。
3）只能檢出缺陷的表面分布，難于確定缺陷的實際深度，因而很難對缺陷做出定量評價，檢測結果受操作者影響也較大。
4）成本較高，場地環(huán)境污染大。
超聲檢測（UT）法
超聲檢測是五大常規(guī)無損檢測技術之一，是目前國內外應用最廣泛、使用頻率最高且發(fā)展較快的一種無損檢測技術。它是產品制造中實現(xiàn)質量控制、節(jié)約原材料、改進工藝、提高勞動生產率的重要手段，也是設備維護中不可或缺的手段之一。
超聲檢測的定義：通過超聲波與試件（工件）相互作用，就反射、透射和散射的波進行研究，對試件（工件）進行宏觀缺陷檢測、幾何特性測量、組織結構和力學性能變化的檢測和表征，并進而對其特定應用性進行評價的技術。

超聲波檢測工作原理
超聲檢測主要是基于超聲波在工件中的傳播特性，如聲波在通過材料時能量會損失，在遇到聲阻抗不同的兩種介質分界面時會發(fā)生反射等。其工作原理是：
1）聲源產生超聲波，采用一定的方式使超聲波進入工件。
2）超聲波在工件中傳播并與工件材料以及其中的缺陷相互作用，使其傳播方向或特征改變。
3）改變后的超聲波通過檢測設備被接收，并可對其進行處理和分析。
4）根據(jù)接收的超聲波的特征，評估工件本身及其內部是否存在缺陷及缺陷的特征。
以脈沖反射式模擬探傷儀為例
A型脈沖反射式模擬超聲波檢測儀的主要組成部分是:同步電路、掃描電路、發(fā)射電路、接受放大器電路、顯示器和電源電路等。
儀器工作原理：同步電路產生觸發(fā)脈沖同時加至掃描電路和發(fā)射電路，掃描電路受觸發(fā)開始工作，產生鋸齒波掃描電壓，加至示波管水平偏轉板，使電子束發(fā)生水平偏轉，在熒光屏上產生一條水平掃描線。與此同時，發(fā)射電路受觸發(fā)產生高頻脈沖，施加至探頭，激勵壓電晶片振動，在工件中產生超聲波，超聲波在工件中以一定方式和速度向前傳播，遇到缺陷或底面產生反射，返回探頭時，又被壓電晶片轉變?yōu)殡娦盘枺浗邮辗糯蠛蜋z波，加至示波管垂直偏轉板上，使電子束發(fā)生垂直偏轉，在水平掃描線的相應位置上產生缺陷回波和底波。
通常用來發(fā)現(xiàn)缺陷和對其進行評估的基本信息為：
1）是否存在來自缺陷的超聲波信號及其幅度。
2）入射聲波與接收聲波之間的傳播時間。
3)超聲波通過材料以后能量的衰減。
 A型脈沖反射法原理及A型顯示圖示：
A型顯示-------是將超聲信號的幅度與傳播時間的關系以直角坐標的形式顯示出來。
橫坐標代表聲波傳播時間，縱坐標代表信號幅度。
超聲波檢測優(yōu)點：
1）適用與金屬、非金屬和復合材料等多種試件（工件)的無損檢測工作。
2)穿透能力強。可對較大范圍內的試件（工件）內部缺陷進行檢測。如對金屬材料，可檢測厚度1～2mm的薄壁管材和板材，也可檢測幾米厚的鍛件。
3）缺陷定位較準確。
4）對面積性缺陷的檢出率較高。
5）靈敏度高，可檢測試件（工件)內部尺寸很小的缺陷。
6）從檢測缺陷部位來說，既可以使表面缺陷，也可以是內部缺陷。
7）檢測成本低、速度快對人體及環(huán)境無害。便攜式儀器設備輕便，現(xiàn)場使用方便。

超聲波檢測缺點（局限性）：
1）對試件（工件）中的缺陷進行精確的定性、定量仍需做深入研究。
2）對具有復雜形狀和不規(guī)則外形的試件（工件)進行超聲波檢測有困難。
3）缺陷位置、取向和形狀對檢測結果有一定影響。
4）材質、晶粒度等對檢測有較大影響。
5）以常用的A型手工脈沖反射法檢測時檢測結果顯示不直觀，且檢測結果無直接見證記錄。

基本常識
次聲波、聲波 、超聲波
次聲波、聲波 、超聲波都是在彈性介質（質點間以彈性力連接在一起的介質稱為彈性介質。一般固體、液體 、氣體都可視為彈性介質 ）中傳播的機械波（機械振動在彈性介質中的傳播過程）
機械振動-----物體（或質點）在某一平衡位置附近作來回往復的運動稱為機械振動。如彈簧振子、 擺輪、音叉以及蒸汽機活塞的往復運動等。人們把能引起聽覺的機械波稱為聲波，頻率在20～20000Hz之間。頻率低于20Hz的機械波稱為次聲波，頻率高于20000Hz機械波稱為超聲波。
1）介質中質點振動方向與波的傳播方向互相平行的波稱為縱波。

凡能承受拉伸或壓縮應力的介質都能傳播縱波。固體介質能承受拉伸或壓縮應力，因此固體介質可以傳播縱波。液體和氣體雖然不能承受拉伸應力，但能承受壓應力產生的體積變化，因此液體和氣體介質也可以傳播縱波。
2）介質中質點的振動方向與波的傳播方向互相垂直的波，稱為橫波。

橫波中介質質點受到交變剪切應力作用并產生形變。只有固體介質才能承受剪切應力，液體和氣體不能承受剪切應力，故橫波只能在固體介質中傳播，不能在液體和氣體介質中傳播。
超聲波波型不同時介質彈性形變形式不同，聲速也不一樣。
固體介質中的聲速與介質的密度和彈性模量等有關，不同的介質，聲速不同，介質的彈性模量越大，密度越小，則聲速越大。
一般鋼中縱波聲速為5900M/S        鋼中橫波聲速為3230M/S
根據(jù)λ=C/f     可知，相同頻率相同材質縱波λ 大于橫波λ

縱波直探頭和橫波斜探頭主要用途

探頭與工件的接觸方式：
1）直接接觸法       探頭與工件檢測面之間，涂有很薄耦合劑層因此可以看作兩者直接接觸，故稱為直接接觸法。

耦合劑的作用
當工件和探頭之間有一層空氣時，超聲波的反射率幾乎為100%，即使很薄的一層空氣也可阻止超聲波出入工件。因此，排除探頭與工件之間的空氣非常重要。耦合劑可以填充探頭與空氣間的間隙，使超聲波能夠傳入工件，這是耦合劑的主要目的。除此之外，耦合劑油潤滑作用，可以減少探頭與工件之間的摩擦，防止工件表面磨損探頭，并使探頭便于移動。
水可以作為耦合劑，但容易流失，有時不易潤濕工件表面。直接接觸法中不作為主要選擇。
2）液浸法    將探頭和工件浸入水中，以液體作為耦合劑進行檢測的方法。耦合劑可以使水也可以是油。當為水時，稱為水浸法 。

1）檢測面的選擇和準備
針對一個確定的工件，當存在多個可能的入射面時，檢測面的選擇首先要考慮缺陷的最大可能取向。如果缺陷的主反射面與工件的某一表面近似平行，則選用從改表面入射的垂直入射縱波，這樣使聲束軸線與缺陷的主反射面接近垂直。這對缺陷的檢測是最有力的。
為了保證檢測面能提供良好聲耦合，進行超聲波檢測前應進行目視檢查工件表面，去除氧化皮、毛刺等。
2）探頭頻率的選擇
超聲波檢測頻率一般在0.5～10MHz，選擇范圍大，但在選擇頻率時要考慮以下幾點。
A，由于波的繞射，使超聲波檢測靈敏度約為λ/2.因此提高頻率有利于發(fā)現(xiàn)更小的缺陷。
B.頻率高，衰減越大，對金屬材料，若頻率過高或晶粒粗大時，衰減很顯著，此時由于晶界的散射還會出現(xiàn)草狀回波，信噪比下降，從而導致缺陷檢出困難。。
中棒作業(yè)區(qū)小規(guī)格直徑圓鋼及扁鋼手工接觸法檢測選擇單晶縱波直探頭主要缺點和選擇雙晶縱波探頭優(yōu)點。
在用單晶縱波直探頭以脈沖發(fā)射法進行檢測時，由于發(fā)射脈沖自身有一點寬度，加上放大器阻塞現(xiàn)象，在靠近始波的一段時間范圍內，所要求發(fā)現(xiàn)的缺陷往往不能發(fā)現(xiàn)，具體到被檢工件中，這段時間所對應的由入射面進入工件的深度距離稱為盲區(qū)。
雙晶探頭優(yōu)點
A靈敏度高。 B克服阻塞消除發(fā)射壓電晶片與延遲塊之間反射雜波，雜波少盲區(qū)小 。C工件中近場區(qū)長度小。D 檢測范圍可調。 
T
探頭靜態(tài)實物展示
檢測靈敏度的調整
檢測靈敏度是指在確定的聲程范圍內發(fā)現(xiàn)規(guī)定大小缺陷的能力。一般根據(jù)產品技術要求或有關標準確定，可通過調節(jié)儀器上的增益、衰減器、發(fā)射強度等靈敏度旋鈕來實現(xiàn)。
調整靈敏度的目的在于發(fā)現(xiàn)工件中規(guī)定大小的缺陷，并對缺陷定量。檢測靈敏度太高或太低都對檢測不利。靈敏度太高，示波屏上雜波多，缺陷判斷困難。太低，容易發(fā)生漏檢。
調整靈敏度的常用方法有試塊調整法和工件底波調整法兩種。
近場區(qū)概念
波源附近由于波的干涉而出現(xiàn)一系列聲壓極大值極小值的區(qū)域，稱為超聲波近場區(qū)。波源軸線上最后一個聲壓極大值至波源的距離稱為近場區(qū)長度，用N表示。
     N=D2/4λ

在近場區(qū)檢測定量是不利的，處于聲壓極大值處的小缺陷回波可能較高，處于聲壓極小值處的小缺陷回波可能較低，這樣容易引起誤判，甚至漏檢。因此盡可能避免在近場區(qū)檢測定量。
1）試塊調整法   對于工件厚度X<3N或不能獲得底波時，采用試塊調整法 較為適宜，因為X<3N時不符合計算法的適用條件，而且幅度隨距離的變化不是單調的。
方法是，根據(jù)工件規(guī)格和對靈敏度的要求選擇相應的試塊，將探頭對準試塊上的人工反射體，調整儀器上相關靈敏度旋鈕，使示波屏上人工反射體的最高反射回波達到基準高度。
T
試塊調整法靜態(tài)展示
2）工件底波調整法
利用試塊調整靈敏度，操作簡單方便，但需加工不同聲程不同當量尺寸的試塊，成本高，攜帶不便。
工件底波調整法調整靈敏度是根據(jù)工件底面回波與同深度的人工缺陷（如平底孔）回波分貝差為定值的原理進行的，其定值由相關理論公式，輸入檢測缺陷當量、聲波類型波長和被檢工件規(guī)格等計算出來。
其操作方法是將探頭對準工件底波，調整旋鈕使底波最高達基準高度，然后用衰減器增益計算得出的定值。
工件底波調整法只能用于厚度X≥3N的工件，同時要求工件具有平行底面或圓柱曲底面，且底面光潔干凈。
缺陷的評定
當超聲檢測發(fā)現(xiàn)缺陷顯示信號后，要對缺陷進行評定，以判斷是否危害使用。缺陷評定的內容主要是缺陷位置的確定和缺陷尺寸的評定。缺陷位置的確定包括缺陷平面位置和埋藏深度的確定；缺陷尺寸的評定包括缺陷回波幅度的評定、當量尺寸的評定和缺陷延伸長度（或面積）的測量。
缺陷位置的確定
二缺陷尺寸的評定在實際檢測中，由于自然缺陷的形狀、性質多種多樣，要通過超聲回波信號確定缺陷的真實尺寸還是比較困難，目前主要是利用來自缺陷的反射波高、沿工件表面測出的缺陷延伸范圍以及存在缺陷時底面回波的變化來評定。
缺陷尺寸評定方法主要有回波高度法、當量評定法和長度測量法，
1.回波高度法     根據(jù)回波高度給缺陷定量的方法稱為回波高度法。
（1)缺陷回波高度法     在確定的檢測條件下，缺陷尺寸越大，反射聲壓就越大，對于垂直線性好的儀器，聲壓與回波高度成正比，因此，缺陷的大小可以用缺陷的回波高度來表示。
回波高度法在自動化或半自動化檢測時十分方便。在實際檢測是，用規(guī)定的反射體調好檢測靈敏度后，以缺陷回波高度是否高于基準回波高度，作為判定工件是否合格的依據(jù)，通過閘門高度的設定，可以進行自動報警與紀錄。
（2）底面回波高度法
2.當量評定法    當量評定法是將缺陷回波幅度與規(guī)則形狀的人工反射體的回波幅度進行比較的方法。如果兩者埋藏深度相同，反射波高相等，則稱該人工反射體的反射面尺寸為缺陷的當量尺寸。
但由于影響缺陷反射體回波幅度的因素很多，所以當量法確定的當量尺寸并不是缺陷的真實尺寸。因為人工反射體是一個規(guī)則形狀缺陷，且界面反射率較大，通常情況下實際缺陷的實際尺寸要大于當量尺寸。
當量評定法有試塊對比法、當量計算法和AVG曲線法
（1）試塊對比法      試塊對比法是將缺陷波幅直接與對比試塊中同聲程的人工反射體回波幅度相比較，兩者相等時以該人工反射體尺寸作為缺陷當量。
試塊對比法給缺定量時，要保持檢測條件相同，即所用試塊材質、表面粗糙度和形狀等都要與被檢工件相同或相似，試塊中平底孔的埋藏深度與缺陷的埋藏深度相同，并且所用儀器、探頭和對探頭施加的壓力也要相同。如果缺陷的埋藏深度與所用對比試塊中平底孔的埋藏深度不同，則可用兩個埋藏深度與之相近的平底孔，用插值法進行評定。
試塊對比法的優(yōu)點是明確直觀，結果可靠，又不受近場區(qū)限制，對儀器對水平線性和垂直線性要求也不高，因此，對于要求給缺陷回波幅度準確定量的重要工件或要在X<3N情況下給缺陷定量時常采用試塊對比法。
缺點最主要是需要制作一系列含不同聲程不同直徑人工缺陷的試塊。造價較高。
（2）當量計算法   是根據(jù)超聲檢測中測得的缺陷回波與基準波高（或底波）的分貝差值，利用各種規(guī)則反射體的理論回波聲壓公式進行計算，求出缺陷當量尺寸的定量方法。其應用前提是缺陷位于3N以外。
（3）AVG曲線法
3.缺陷延伸長度的測定   對于面積大于聲束截面直徑的缺陷，可根據(jù)檢測到缺陷的移動范圍來確定缺陷的大小，通常稱為缺陷指示長度的測量。
缺陷指示長度測定的原理是：當聲束整個寬度全部入射到大于聲束截面的缺陷上時，缺陷反射波幅為其最大值，當聲束一部分離開缺陷時，缺陷反射面積減小，回波幅度降低，完全離開時，缺陷回波不在顯現(xiàn)，這樣，就可以根據(jù)缺陷最大回波高度降低
情況和探頭的移動距離來確定缺陷的邊緣或長度。實際檢測時，缺陷的回波完全消失的臨界位置難于界定，所以，按規(guī)定的方法測定的缺陷長度稱為缺陷的指示長度，由于實際工件中缺陷的取向、性質、表面狀況都會影響缺陷回波高度，因此，缺陷的指示長度總與缺陷的實際長度有一定的差別
影響定量的一些因素
1）耦合與衰減的影響
耦合的影響：在實際檢測中，對探頭施加的壓力大小都會影響缺陷回波高度，進而影響缺陷的定量。
2）缺陷表面粗糙度的影響：對于粗糙表面的缺陷，當聲波垂直入射時，聲波散亂反射，同時各部分反射波由于有相位差而產生干涉，使回波波高隨粗糙度的增大而下降。
3）缺陷位置的影響：缺陷位于近場區(qū)內，同樣大小的缺陷會隨位置不同而起伏變化，定量誤差大。所以實際檢測中盡量避免在近場區(qū)中檢測。
4）缺陷的方位：實際缺陷表面相對于超聲波入射方向往往不垂直，因此對缺陷幾何尺寸估計偏小可能性很大。
5）缺陷性質的影響
超聲成像方法
               
2）超聲成像方法-----就是利用超聲波獲得物體可見圖像的方法?？商峁┲庇^和大量信息，直接顯示物體內部情況，重復性高，可對缺陷進行定量動態(tài)監(jiān)控。一般而言，超聲成像方法是基于A型顯示形成的工件不同截面的圖像顯示，大都具有自動數(shù)據(jù)采集、自動數(shù)據(jù)處理，部分還具有自動做出評價的功能。
超聲成像方法發(fā)展到今天，主要采用掃描接收信號、再進行圖像重構的方式，因此又稱為超聲掃描成像技術，起初主要為B、C掃描，隨后為檢測焊縫而開發(fā)出D、P(投影掃描成像）掃描；因為相控陣技術的出現(xiàn)，又出現(xiàn)S掃描（扇形掃描成像）等。
B、C、D顯示大致原理
A掃描顯示中，示波管的電子束是振幅調制的，若將示波管的電子束做強度調制，即用熒光屏上的每一點代表被檢出工件某個截面上的一點，而用該點的亮度大小代表從工件內對應點測得的回波振幅大小，就得到B、C、D顯示方式。
示波管的電子束
P掃描是專門為焊縫檢測而開發(fā)的，兩個斜探頭位于焊縫兩側按事先規(guī)劃好方式進行手動或自動掃查，測得得聲波以1db甚至更小的精度記錄于硬盤，然后將測得結果送入P掃描處理器，以聲線理論為基礎進行計算，并將計算結果以兩個投影圖方式顯示， P掃描實際上是一種同時顯示C掃描圖像（俯視）和D掃描圖像（側視）的商品化成像技術。
P掃描顯示時，在兩個視圖的下方有一個附加的顯示圖。該圖顯示出以db（分貝）標度的回波振幅大小，該振幅是沿焊縫寬度方向測得的所有回波振幅的最大值，顯示圖中的虛線表示兩個視圖中的顯示閥值，該顯示圖有些類似A掃描顯示。
由兩張視圖及附加圖可大致估計焊縫中缺陷的形狀呵空間位置。使用不同的顯示閥值，這相當于不同的靈敏度，會得到差別很大的顯示圖形。確定正確的顯示閥值通常要依靠經驗的積累。
相控陣和S掃描成像
雷達電磁波相控陣技術----------相控陣雷達是由許多輻射單元排成陣列組成，通過控制陣列天線中各單元的幅度和相位，調整電磁波的輻射方向，在一定空間范圍內合成靈活快速的聚焦掃描的雷達波束去捕捉空中目標。
超聲相控陣技術的基本思想來自于雷達電磁波相控陣技術。
如同相控陣雷達是由許多輻射單元排成陣列組成一樣，超聲相控陣換能器也不再是個整體，而是由多個獨立的壓電晶片組成陣列
縱波直探頭
超聲相控陣換能器的工作原理是基于惠更斯-菲涅爾原理。當各陣元被同一頻率的脈沖信號激勵時，它們發(fā)出的聲波是相干波，即空中一些點的聲壓幅度因為聲波同相疊加而得到增強，另一些點的聲壓幅度由于聲波的反相抵消而減弱，從而在空間中形成穩(wěn)定的超聲場（充滿超聲波的空間），超聲相控陣換能器的結構是由多個相互獨立的壓電晶片組成陣列，每個晶片稱為一個單元，按一定的規(guī)則和時序用電子系統(tǒng)控制激發(fā)各個單元，使陣列中的給個單元發(fā)射的超聲波疊加形成一個新的波陣面，
同樣接受反射波時，按一定的規(guī)則和時序控制接收單元并進行信號合成和顯示。因此可以通過單獨控制相控陣探頭中每個晶片的激發(fā)時間，從而控制產生波束的角度、聚焦位置和焦點尺寸。

常規(guī)超聲探傷特點---------一次只能單一角度的超聲波發(fā)射和接收
扇形掃描成像
相控陣可實現(xiàn)多種掃描成像，如前所述B、C、D掃描成像，較為特殊的是還可形成S掃描成像，即在某一入射點形成一定角度的扇形掃查范圍，又稱扇形掃描成像。

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