Звуковая волна - это своего рода продольная волна, которую можно почувствовать человеческим ухом. Его частотный диапазон составляет 16 Гц ~ 2 кГц. Когда частота звуковых волн ниже 16 Гц, она называется инфразвуковой волной, и когда она выше 2 кГц, она называется ультразвуковой волной. Как правило, звуковые волны имеют частоту в диапазоне от 2 кГц до 25 МГц, называемых ультразвуковыми волнами. Это механическая вибрационная волна, возбужденная механическим источником вибрации в эластичной среде. Его сущность заключается в передаче энергии вибрации в форме стрессовых волн. Необходимым условием состоит в том, чтобы иметь источник вибрации и эластичная среда, способная передавать механическую вибрацию (на самом деле, включая почти все газы, жидкости и твердые вещества), проникающие в внутреннюю часть объекта и могут проходить через объект. Используя различные характеристики распространенияПьезоэлектрические керамические преобразователиВ объекте, таком как отражение и преломление, дифракция и рассеяние, ослабление, резонанс и скорость звука, можно обнаружить размер, поверхность и внутренние дефекты, изменения тканей и т. Д. Многие объекты, и, таким образом, является применением. Самая обширная и важная технология неразрушающего тестирования имеет ультразвуковую технологию тестирования. Например, для медицинской ультразвуковой диагностики (такой как B-ультразвука), сонар в океанографии, обнаружение рыбы, топографию морского дна, звучание океана, обнаружение геологической структуры, обнаружение дефектов на промышленных материалах и продуктах, измерение твердости, измерение толщины, оценка микроструктуры, бетон. Проверка компонентов, измерение влаги пьезцерами, анализ свойств газовой среды, измерение плотности и т. Д.
Ультразвук имеет следующие характеристики: 1) Ультразвуковые волны могут быть эффективно распространены в среде, таких как газы, жидкости, твердые тела и твердые растворы. 2) Ультразвуковые волны могут передавать очень сильную энергию. 3) Ультразвук создает отражение, помехи, суперпозицию и резонанс. 4) Когда ультразвуковая волна распространяется в жидкой среде, достижение определенного уровня звуковой мощности может оказывать сильное влияние на границу объекта в жидкости (на основе явления кавитации \"), что приводит к \" Power Ultrasonic Application \"Technology - например, \" Ultrasonic Cleaning \", \" Ultrasonic Drilling \", \" Ultrasonic Deburring \"(в совокупности называется \" Ультразвуковая обработка \"), а также. Также использоваться для \"ультразвуковой сварки \" материалов, таких как пластмассы, путем вибрации мощных ультразвуковых волн.
Ультразвуковое тестирование (UT), которое применяется в технологии промышленного неразрушающего тестирования, является самой быстрорастущей и наиболее широко используемой технологией неразрушающего тестирования в технологии NDT, и она играет очень важную роль. Метод, используемый для генерации и получения ультразвуковых волн в технологии ультразвукового тестирования, которая в основном использует пьезоэлектрический эффект кристаллов, то есть, то естьПизоэлектрическая керамическая дискКристаллы (такие как кварцевый кристалл, титанат бария и пьезоэлектрическая керамика, такая как цирконат цирконат). Когда деформация возникает под действием, появится электрическое явление, то есть его распределение заряда изменится (положительный пьезоэлектрический эффект). И наоборот, когда заряд наносится к пьезоэлектрическому кристаллу, пьезоэлектрический керамический кристалл будет напряженным, то есть упруго деформирована. (обратный пьезоэлектрический эффект). Следовательно, ультразвуковой преобразователь (зонд) изготовлен с использованием пьезоэлектрического кристалла, а высокочастотный электрический импульс вводится, и зонд генерирует ультразвуковые волны на той же частоте, чтобы исходить из объекта, и когда Получение ультразвуковой волны, зонд генерирует ту же частоту. Высокочастотный электрический сигнал используется для обнаружения дисплея. В дополнение к использованию пьезоэлектрического эффекта, в некоторых случаях магнитостриктивный эффект (явление о том, что сильный магнитный материал деформируется во время намагниченности, который может использоваться в качестве источника вибрации или для измерения деформации) и использование электродинамических методов (Например, электромагнитные акустические или вихревые методы, описанные позже в этой главе.
Когда ультразвуковая волна распространяется в упругой среде, в зависимости от взаимосвязи между вибрацией точковой среды и направлением распространения ультразвуковой волны, ультразвуковая волна можно разделить на следующие типы
(1) продольная волна (L -волна, также называемая волной сжатия, разреженная волна) - характеристикой продольной волны является то, что направление вибрации частицы звуковой среды такая же, как направление распространения ультразвуковой волны (см. Рисунок справа)
(2) сдвиговая волна (называемая S -волной, также известная как поперечная волна, называемая T -волной, также известной как сдвиговая волна или сдвига) - характеристикой поперечной волны является направление вибрации частицы звуковой среды и направление распространения ультразвуковой волны. и взаимосвязь между плоскостью вибрации точки изображения и направлением распространения ультразвуковой волны дополнительно делится на вертикально поляризованную поперечную волну (волна SV, которая является наиболее часто используемой поперечной волной в промышленных ультразвуковых испытаниях) и горизонтально поляризованный поперечный Волна (SH Wave, также известная как Love Wave-Le Libo, на самом деле является режимом вибрации сейсмических волн).
Один конец стержня датчика в продольном волновом зонде зафиксирована большим массовым жестким корпусом, а другой - инкрустирован алмазом. Когда инденсер не контактирует с тестовой частью (слева а), индентор находится в свободном состоянии. После того, как продольная вибрация образована, фиксированный конец стержня датчика является волновым узлом вибрации, а конец головки становится антинодом вибрации из -за самой большой амплитуды, поэтому длина стержня равна 1/4 длины волны вибрации, и частота состоит в том, что датчик находится на резонансной частоте в свободном состоянии. Когда конец датчика полностью зажат с помощью испытательной части и жесткого тела с большой массой, идеально, что оба конца стержня датчика станут узлами волны вибрации, а длина стержня равна длине волны вибрации 1/2, и резонансная частота в это время равна вдвое превышающей начальную частоту, когда конец интендера находится в свободном состоянии.
КогдаПьезо электрическая керамиканажимается на испытательный элемент, как правило, между вышеизложенным. Под фиксированной нагрузкой, для испытательного элемента с тем же упругим модулем, если твердость испытательного элемента ниже, тем больше площадь контакта между интендером и его поверхностью, тем больше степень зажима конец интендера датчика стержень, так что амплитуда вибрации конца меньше, а соответствующая точка вибрационного антинода движется к фиксированному концу стержня. Следовательно, чем меньше длина волны вибрации, тем выше резонансная частота стержня. Твердость испытательного элемента может быть определена путем измерения изменения резонансной частоты стержня датчика. Эластичный модуль испытательного элемента также повлияет на область контакта, то есть изменение резонансной частоты датчика. Следовательно, метод испытания ультразвуковой твердости представляет собой сравнительный метод измерения, и необходимо устранить влияние, используя тестовый элемент, имеющий одинаковый модуль упругости и тестовый кусок в качестве тестового куска калибровки. В зонде есть сенсорный стержень с магнитострикционным эффектом, один конец, сваренный к стальному цилиндру, цилиндр намного больше, чем датчик, другой конец установлен с 136 алмазным пирамидным интендером, катушка возбуждения находится вокруг стержня датчика, на стержне, на стержне, с помощью сенсорного стержня. Пьезоэлектрический кристаллический кусок фиксируется вблизи соединения стержня датчика и цилиндра.
