超声波探伤检测的基本原理

超声波具有束射性，在一定介质中传播时具有保持速度不变的特性，在不同介质的界面传递时会出现反射、折射等现象。超声波探伤技术就是利用这种超声波束的这种性质来判断被检工件内部是否存在缺陷、异物以及其缺陷、异物的位置和大小等。超声波的发射和接受过程实际上就是能量转换的过程。由于超声波本质上就是一种高频率声波，它可以通过在具有压电特性或磁滞伸缩效应的材料上施加高频率可变电压便可实现。即在压电晶片两面的电极上施加高频交流电压，压电晶片就会随着电压的方向和大小、在厚度方向产生伸缩现象。利用压电晶片的这一特性，把伸缩振动加载被检测工件上，工件材料质点就会产生振动，从而产生超声波。超声波的接收过程，则是与超声波发射相反的过程，当超声波回波传回到被检材料表面时带动表面产生振动，反过来促使压电晶片随之发生伸缩动作，因而在压电晶片的电极间产生会微小的电压信号。对此小电压信号进行信号放大及滤波处理，就可在显示器上进行超声波回拨的观察和测定。

水浸数字超声探伤系统结构

水浸超声检测系统由工控机、超声发射接收模块、运动执行机构、探头、水箱等组成。超声发射接收模块是进行超声检测的核心部件，而探头是探伤系统的外部接口。超声发射接收模块主要作用是激励探头发射超声波，同时将探头接收的超声波回波信号进行采集及小信号处理，将被测工件内部缺陷情况通过工控机以图形方式显示出来，从而观测被探工件内部有无缺陷，以及缺陷位置和缺陷大小等信息，以此来评价被检测工件的质量情况。探头安装在运动执行机构上，可自动执行工控机存储的探伤扫描程序。被探工件放置在水箱工作台上和探头通过水耦合进行缺陷检测。

运动执行机构

根据饼盘件的实际情况，研制了一套水浸超声探伤系统的自动执行机构。设计了机械传动与探头A B 双摆头支架等机构，设计了检测过程自动控制装置 ，该机构带动探头运动，实现自动探伤扫描过程。

超声探伤系统软件

超声探伤系统软件从功能上可分为两大模块：超声信号处理模块和运动控制模块。超声信号处理模块包含超声发射参数设定、闸门校准、超声回波信号采集、小波去噪、波形显示、缺陷定位、 TCG校准等主要功能模块；运动控制模块主要包含扫描路径规划、运动参数设定、运动安全性监测、手动/ 自动控制等主要功能。