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超聲波檢測(cè)之橫波和縱波的區(qū)別圖解

發(fā)布時(shí)間:2017-08-17 責(zé)任編輯:susan

【導(dǎo)讀】超聲波是一種頻率高于人耳能聽到的頻率(20Hz~20KHz)的聲波,超聲波是一種波,因此它在傳輸過程中服從波的傳輸規(guī)律。
 
例如:超聲波在材料中保持直線行進(jìn);在兩種不同材料的界面處發(fā)生反射;傳播速度服從波的傳輸定理:ν=λf(ν為波速,λ為波長(zhǎng),f為波的頻率)。
 
波在介質(zhì)材料中行進(jìn)的速度愈大,則介質(zhì)材料的堅(jiān)硬性愈大;反之,則介質(zhì)材料愈松軟。而介質(zhì)材料的堅(jiān)硬性實(shí)質(zhì)上也反映了該種材料強(qiáng)度的高低,因此材料強(qiáng)度愈高,波速應(yīng)愈大;材料強(qiáng)度愈低,則波速應(yīng)愈小。這樣,知道了波速,亦即知道了材料強(qiáng)度。一些檢測(cè)設(shè)備就是利用超聲波反射原理來進(jìn)行檢測(cè)。
 
橫波和縱波的區(qū)別
 
 
波就是振動(dòng)的傳播,通過介質(zhì)傳播。在同種均勻介質(zhì)中,振動(dòng)的傳播是勻速直線運(yùn)動(dòng),這種運(yùn)動(dòng),用波速V表征。橫波和縱波是波的兩種類型,波就是振動(dòng)的傳播,通過介質(zhì)傳播。橫波也稱“凹凸波”,橫波是質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向與波的傳播方向垂直??v波是質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向與波的傳播方向平行的波。
 
而超聲波還是屬于聲波,是屬縱波傳播方式,超聲波的傳播需要介質(zhì),超聲波在真空中不可傳播。
 
超聲波檢測(cè)之橫波和縱波的區(qū)別圖解
 
縱波探傷
 
 
橫波探傷
 
 
表面波探傷
 
 
縱波小角度探傷
 
在超聲波檢測(cè)過程中,超聲波的發(fā)射和接收是通過探頭來實(shí)現(xiàn)的。
 
常用的橫波探頭,是使縱波斜入射到界面上,通過波形轉(zhuǎn)換來實(shí)現(xiàn)橫波探傷的,當(dāng)入射角在第一、第二臨界角之間時(shí),縱波全反射,第二介質(zhì)中只有折射橫波。
 
橫波探頭相對(duì)而言準(zhǔn)確度會(huì)高一點(diǎn),而在一些被探測(cè)物體形狀不規(guī)則的時(shí)候,更多的是用縱波小角度探傷。當(dāng)被探工件受幾何形狀限制,探頭移動(dòng)范圍受到約束如軸、銷、螺栓等在端部探測(cè)軸向橫缺陷,或者工件材質(zhì)為奧氏體不銹鋼等粗大晶粒或者被探工件厚度較大對(duì)超聲波衰減非常嚴(yán)重時(shí),通常考慮使用小角度縱波探頭來探測(cè)。
 
比如軸類鍛件的探傷大部分選用縱波直探頭。但當(dāng)軸的長(zhǎng)度太長(zhǎng)或軸的多個(gè)直徑不等的軸段時(shí),會(huì)有聲束掃查不到的死區(qū),應(yīng)輔以小角度縱波直探頭進(jìn)行軸向探測(cè)。
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