金屬無損探傷超聲波檢測設(shè)備有哪些？

超聲波檢測屬于金屬無損探傷常見檢測方法。很多人會好奇，金屬超聲波檢測設(shè)備有哪些？拜恩檢測作為國內(nèi)專業(yè)金屬無損檢測機構(gòu)，其下屬實驗室擁有各種無損探傷超聲波檢測設(shè)備。其實，超聲波無損探傷檢測設(shè)備常見的主要有兩種，分別為壓電超聲波檢測設(shè)備和電磁超聲波檢測設(shè)備。下面我們就這兩種設(shè)備的優(yōu)缺點詳細的為大家介紹一下。

一、壓電超聲波檢測設(shè)備

該設(shè)備主要是利用一些晶體的壓電效應(yīng)，如石英晶體、鈦酸鋇和鋯鈦酸鉛等壓電陶瓷，在超聲波檢測技術(shù)中用于產(chǎn)生和接收超聲波，具體使用原理為：當(dāng)壓電晶體在外力作用下變形時，會產(chǎn)生極化現(xiàn)象，即電荷分布會發(fā)生變化，此為正壓電效應(yīng)。相反，當(dāng)電荷施加到壓電晶體時，壓電晶體將應(yīng)變發(fā)生彈性變形，此為逆壓電效應(yīng)。因此，壓電超聲波檢測設(shè)備的探頭由壓電晶體制成，并且高頻電脈沖被輸入到換能器，使得探頭向被檢測對象發(fā)射以相同頻率產(chǎn)生的超聲波，并且當(dāng)接收到超聲波時，探頭產(chǎn)生相同頻率的高頻電信號用于檢測和顯示。用于壓電超聲檢測設(shè)備的缺點是通常需要耦合介質(zhì)以允許聲能滲透到待測試的物體中。這就需要一定的參考評估標(biāo)準(zhǔn)，尤其是顯示的測試結(jié)果不直觀，因此對操作人員的技術(shù)水平要求相對較高。此外，在測試小、薄或形狀復(fù)雜的工件以及粗晶材料等方面仍然存在一些困難。

二、電磁超聲波檢測設(shè)備

電磁超聲波檢測設(shè)備也叫EMAT，是能夠?qū)㈦姶拍苻D(zhuǎn)換成聲能，并完成相反轉(zhuǎn)換的設(shè)備。傳統(tǒng)的壓電超聲波是傳感器和被測固體之間的機械耦合，需要液體介質(zhì)來傳輸，而電磁超聲波檢測設(shè)備是由完全不同的物理原理產(chǎn)生的，不需要耦合劑。電磁超聲波檢測設(shè)備在金屬內(nèi)部，這種振動以聲波的形式傳播，因此在金屬內(nèi)部，它完全遵守超聲波傳播的所有原理。金屬中的超聲波，無論是由壓電晶片產(chǎn)生，然后通過耦合液傳輸?shù)轿矬w上，還是在金屬表面產(chǎn)生，再傳輸?shù)浇饘賰?nèi)部，對金屬內(nèi)部來說都是一樣的。它的傳播、反射和合成都完全符合超聲波傳播的規(guī)律。因此，在無損檢測中，如果材料缺陷的檢測遵循相同的規(guī)則，所滿足的標(biāo)準(zhǔn)是完全相同的。

三、壓電超聲波檢測設(shè)備與電磁超聲波檢測設(shè)備優(yōu)缺點分析

1、電磁超聲波檢測設(shè)備不同于壓電超聲波檢測設(shè)備，壓電超聲波是在壓電晶片即探針上產(chǎn)生的，因此機械振動必須通過液體耦合劑才能傳遞到被檢測物體。電磁超聲波產(chǎn)生的超聲波是在金屬表面產(chǎn)生的，因此不需要偶聯(lián)劑，可以實現(xiàn)真正的非接觸檢測。

2、電磁超聲波檢測設(shè)備可以完全垂直于金屬表面?zhèn)鬏敚还芴结樖欠袷欠裢耆叫杏诮饘俦砻?。通過大量金屬無損探傷實驗表明：當(dāng)探頭傾斜20度時，超聲波仍然垂直向下傳播。這種特點非常有利于無損檢測，即檢測人員不需要花費大量的時間來調(diào)試探頭位置，從而節(jié)省了大量的時間，保證了檢測結(jié)果始終相同。

3、由于電磁超聲波檢測設(shè)備是在金屬表面產(chǎn)生的，它與金屬表面外的情況無關(guān)，也就是說，只要它是任何非導(dǎo)電(或非磁性)物體，電磁超聲波檢測設(shè)備與該物體之間就沒有作用關(guān)系。這樣，我們就可以用非常堅硬耐磨的陶瓷保護線圈，從而增加了探頭的使用壽命。

從以上超聲波檢測設(shè)備介紹及比較來看 ：電磁超聲波檢測設(shè)備具有具有表面低要求、檢測精度高、對因素檢測影響小的獨特優(yōu)勢。然而，壓電超聲檢測設(shè)備屬于過去使用的超聲檢測方法，其在被測金屬表面上要求很高。而且表面耦合劑和耦合效果直接影響測試效果，增加了金屬無損探傷影響不確定因素。 所以，如果有條件選擇檢測設(shè)備，推薦使用電磁超聲波檢測設(shè)備。

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