1. 超声检测原理是什么
超声检测(Ultrasonic Testing),业内人士简称UT,是工业无损检测(Nondestructive Testing)中应用最广泛、使用频率最高且发展较快的一种无损检测技术,可以用于产品制造中质量控制、原材料检验、改进工艺等多个方面,同时也是设备维护中不可或缺的手段之一。
2 超声检测主要的应用是检测工件内部宏观缺陷和材料厚度测量。按照不同特征,可将超声检测分为多种不同的方法:
2.1 按原理分类:超声波脉冲反射法、衍射时差法(Time of Flight Diffraction,简称TOFD)等。
2.2 按显示方式分类:A型显示、超声成像显示(B、C、D、P扫描成像、双控阵成像等)。A型显示的超声波脉冲反射法是五大常规无损检测技术之一,其他四种是:射线检测(Radiographic Testing):射线照相法、磁粉检测(Magnetic Particle Testing)、渗透检测(Penetrant Testing)、涡流检测(Eddy Current Testing)。
3 超声检测原理,本质上是利用超声波与物质的相互作用:反射、折射和衍射。
3.1 什么是超声波?我们把能引起听觉的机械波称为声波,频率在20-20000Hz之间,而频率高于20000Hz的机械波称为超声波,人类是听不到超声波的。对于钢等金属材料的检测,我们常用频率为0.5~10MHz的超声波。(1MHz=10的六次方Hz)
3.2 如何发出和接收超声波?超声检测用探头的核心元件是压电晶片,其具有压电效应:在交变拉压应力的作用下,晶体可以产生交变电场。当高频电脉冲激励压电晶片时,发生逆压电效应,将电能转换成声能(机械能),探头以脉冲的方式间歇发射超声波,即脉冲波。当探头接受超声波时,发生正压电效应,将声能转换成电能。
3.3超声检测所用的常规探头,一般由压电晶片、阻尼块、接头、电缆线、保护膜和外壳组成,一般分为直探头和斜探头两个类别,后者的话通常还有一个使晶片与入射面成一定角度的斜锲块。
2. 超声波是什么用于什么领域
超声波的用途比较多了。超声波乃是振动频率高达20000赫兹以上的声波,是一类可以充分利用来为人类服务的先进技术,超声波技术作为一种物理手段和工具,能够在化学反应的介质中产生一系列接近于特殊的条件,能量不仅能够激发或促进许多化学反应、加快化学反应速度,甚至还可以改变某些化学反应的方向,产生一些令人意想不到的效果和奇迹。超声波涂料搅拌分散机可应用于几乎所有的化学反应,如液体乳化(涂料乳化,染料乳化,柴油乳化等)、萃取与分离、合成与降解、生物柴油生产、治理微生物、降解有毒有机污染物、生物降解处理、生物细胞粉碎、分散和凝聚等。超声波声场的能量密度与空化泡崩溃时的能量密度相比,能量密度被扩大了万亿倍,引起能量的巨大集中;空化泡产生的特别的高温和高压导致的声化学现象和声致发光,是声化学中特有的能量和物质交换形式。所以,超声波对化学萃取、生物柴油生产、有机合成、治理微生物、降解有毒有机污染物、化学反应速度和产率、催化剂的催化效率、生物降解处理,超声波防垢除垢、生物细胞粉碎、分散和凝聚、和声化学反应具有越来越大的作用。