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脉冲回波超声检测

1940
  • Floyd Firestone
技术人员在实验室对金属管道进行脉冲回波超声波检测。

(图片仅供参考)

脉冲回波 方法 是大多数的基础。 超声波 测试过程中,换能器向材料中发射一个短促的高频声脉冲。该脉冲传播直至遇到边界或缺陷,并将部分能量反射回材料表面形成回波。同一个换能器检测该回波,并利用飞行时间计算反射体的深度,从而实现缺陷检测和厚度测量。

The pulse-echo technique operates on a simple principle of timing sound waves. A specialized device called a pulser-receiver generates a high-voltage electrical pulse. This pulse is sent to a transducer, which contains a piezoelectric element that vibrates in response, creating a high-frequency ultrasonic wave. This wave propagates through the test material. When it encounters an interface with a different acoustic impedance, such as a crack, void, or the back wall of the material, a portion of the wave’s energy is reflected.

反射波,也就是回波,会返回到换能器。压电元件将返回的声能转换回电信号。脉冲接收器的接收组件会放大这个微弱的信号。系统的内部时钟会测量初始脉冲发射和接收回波之间的精确时间间隔。这被称为“飞行时间”(ToF)。

已知被测材料中的声速 (c),即可使用公式 d = (c × ToF) / 2 计算反射面的距离 (d)。除以 2 是因为测量时间包含了声波往返反射面所需的时间。结果通常以 A 扫描图的形式显示在屏幕上,该图绘制了信号幅度随时间的变化,使经过培训的操作人员能够识别内部缺陷的位置、大小和方向。

UNESCO Nomenclature: 3322
- 材料科学

类型

测试方法

中断

革命

用法

广泛使用

前体

  • 用于水下探测的声纳开发
  • 雅克·居里和皮埃尔·居里发现压电效应
  • 对固体中声波传播的基本理解
  • 制造业和基础设施对内部缺陷检测的工业需求

应用程序

  • 关键结构的焊缝检测
  • 管道和储罐的厚度测量
  • 用于器官成像的医学超声检查
  • 航空航天复合材料分层检测
  • 石油和天然气行业的腐蚀测绘

专利:

  • US2280226

潜在创新理念

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相关术语:脉冲回波、超声波检测、无损检测、缺陷检测、飞行时间、换能器、反射、检验、材料测试、弗洛伊德·费尔斯通。

历史背景

脉冲回波超声检测

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(如果日期未知或不相关,例如“流体力学”,则提供其显著出现的近似估计)

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