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超聲波探傷儀的基本物理原理

發(fā)布時(shí)間: 2012-09-06  點(diǎn)擊次數(shù): 3233次
     超聲波是一種機(jī)械波,機(jī)械振動(dòng)與波動(dòng)是超聲波探傷的物理基礎(chǔ)。
     物體沿著直線或曲線在某一平衡位置附近作往復(fù)周期性的運(yùn)動(dòng),稱為機(jī)械振動(dòng)。振動(dòng)的傳播過(guò)程,稱為波動(dòng)。波動(dòng)分為機(jī)械波和電磁波兩大類。機(jī)械波是機(jī)械振動(dòng)在彈性介質(zhì)中的傳播過(guò)程。超聲波探傷試塊的超聲波就是一種機(jī)械波。
    超聲波探傷試塊機(jī)械波主要參數(shù)有波長(zhǎng)、頻率和波速。波長(zhǎng)?:同一波線上相鄰兩振動(dòng)相位相同的質(zhì)點(diǎn)間的距離稱為波長(zhǎng),波源或介質(zhì)中任意一質(zhì)點(diǎn)完成一次全振動(dòng),波正好前進(jìn)一個(gè)波長(zhǎng)的距離,常用單位為米(m);頻率f:波動(dòng)過(guò)程中,任一給定點(diǎn)在1秒鐘內(nèi)所通過(guò)的完整波的個(gè)數(shù)稱為頻率 ,常用單位為赫茲(Hz);波速C:波動(dòng)中,波在單位時(shí)間內(nèi)所傳播的距離稱為波速,常用單位為米/秒(m/s)。
      由上述定義可得:C=? f,即超聲波探傷試塊波長(zhǎng)與波速成正比,與頻率成反比;當(dāng)頻率一定時(shí),波速愈大,波長(zhǎng)就愈長(zhǎng);當(dāng)波速一定時(shí),頻率愈低,波長(zhǎng)就愈長(zhǎng)。次聲波、聲波和超聲波都是在彈性介質(zhì)中傳播的機(jī)械波,在同一介質(zhì)中的傳播速度相同。它們的區(qū)別在主要在于頻率不同。頻率在20~20000Hz之間的能引起人們聽覺的機(jī)械波稱為聲波,頻率低于20Hz的機(jī)械波稱為次聲波,頻率高于20000Hz的機(jī)械波稱為超聲波。次聲波、超聲波不可聞。
超聲波探傷試塊所用的頻率一般在0.5~10MHz之間,對(duì)鋼等金屬材料的檢驗(yàn),常用的頻率為1~5MHz。超聲波波長(zhǎng)很短,由此決定了超聲波具有一些重要特性,使其能廣泛用于無(wú)損探傷。
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