超声检测仪器的分类与关键性能要点

发布时间:2025-10-10
文章围绕超声检测仪器展开,介绍其按声源能动性、发射波连续性、缺陷显示方式、声波通道四类维度的分类及各类特点,重点阐述垂直线性、水平线性等八大关键性能参数,最后指出需结合检测目标与材料特性选仪器、调参数,为工业无损检测提供支撑。

在无损检测领域,超声检测仪器凭借精准、高效的缺陷探测能力,广泛应用于工业生产与设备运维。其分类逻辑清晰,核心性能参数直接决定检测质量。

超声检测仪器的分类与关键性能要点配图1

一、核心分类

按声源能动性

能动性探伤仪(声发射型)——依赖被检物体在外力作用下,由内部缺陷主动发射的超声波,结合外部诱发条件判断缺陷情况,适用于动态监测场景。

被动性探伤仪——由仪器自身发射超声波,通过缺陷反射、折射的回波判断缺陷状态,是当前超声探伤中应用最广泛的类型。

按发射波连续性

连续波探伤仪——探头发射单一频率等幅正弦波、调幅波或调频波,多用于特定穿透法检测。

脉冲波探伤仪——发射周期性指数衰减脉冲波,主打反射法探伤,因适配性强,成为目前应用最广的类型。

按缺陷显示方式

A 型显示探伤仪——示波管横坐标准传播时间、纵坐标准回波幅度,能确定缺陷深度、估算缺陷大小,结构简单、价格低、适应性强,但显示不直观、不便记录,仅反映探伤面单点结果。

B 型显示探伤仪——平面图像显示,可呈现工件纵断面缺陷分布与深度,直观性优于 A 型。

C 型显示探伤仪——同样为平面图像,显示缺陷垂直于声束轴的横截面,但无法体现缺陷深度。

直接成像型探伤仪——含超声电视、全息成像等,能直接显示缺陷真实形状与大小,精度最高。

按声波通道

单通道探伤仪——单探头工作,适用于单点检测。

多通道探伤仪——多探头交替工作,适配自动化多点探伤场景。

其中,A 型显示脉冲反射式超声探伤仪综合性能均衡,是各类仪器中应用最广泛的类型。

二、关键性能参数

仪器性能参数直接影响检测精度与可靠性,核心参数包括八大类。

垂直线性

指荧光屏信号高度与输入信号电压的成正比程度,决定定量探伤质量(通过缺陷回波高度判断缺陷大小)。测试时需固定耦合状态,以试块底波为满刻度,调衰减器记录波高变化。

水平线性(时基线性)

反映扫描线速度均匀度,影响缺陷定位精度(几何法确定缺陷位置时,扫描线单位长度代表的距离需一致)。常用多次反射法测试,通过试块多次底波间距的等间隔程度判断。

探测范围

指仪器能探测工件的最大深度(最小深度由盲区决定),与发射功率、扫描时间等相关,需按实际检测需求调整。

动态范围

以回波高度从饱和 80% 衰减至 1mm(或消失)所需衰减量(dB)表示,体现仪器对不同幅度回波的响应能力。

灵敏度

表征仪器检测最小缺陷的能力,用特定距离下人工缺陷尺寸(如平底孔直径)及增益余量表示,需通过标准试块测试。

分辨力

指远场中区分两个相邻缺陷的能力,是仪器与探头的综合性能,需通过试块特定反射波的分离情况判断。

盲区

始脉冲后无法正常探测缺陷的区域,以能测到缺陷的最小距离表示,同样需借助标准试块测试。

工作频率

通常在 0.5~20MHz,高频率灵敏度、分辨力好但衰减大,低频率穿透性强但精度低,需按被检材料晶粒粗细选择(细晶粒选高频,粗晶粒选低频)。

此外,发射脉冲重复频率(50~100kHz,与探测距离相关)、衰减器特性(总衰减量、最小调节档级、精度)等也是重要参数。

三、总结

超声检测仪器分类明确,不同类型适配不同检测需求,核心性能参数决定检测精度。实际应用中,需结合检测目标(如动态监测、自动化探伤、缺陷精准成像等)选择仪器类型,并根据被检材料特性与检测要求,合理调整工作频率、探测范围等参数,为工业无损检测提供可靠支撑。

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