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[應用] 一種利用超聲測力的新技術

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超聲波能靈敏地反映被測件內部的信息,利用超聲可無損測定被測對象積聚的應力。基于超聲波聲彈性理論的應力測量儀是利用了被測對象中超聲波速與應力之間的存在固有的關系并將這種特性轉為數字信號表征的力學定量檢測產品。超聲波檢測殘余應力分為兩種情況:1)檢測試件內部應力;2)檢測試件表面應力。
超聲波無損檢測技術對于大多數介質而言穿透能力比較強,在一些金屬材料中穿透能力可達數米,并且超聲檢測儀器可便攜到室外或現場使用,與上述章節所述的其他應力檢測方法相比,使用超聲檢測應力方法具有以下優勢:
u  不對被測對象產生任何損傷
u  測量快速,單點測試不超過4s,可實現實時檢測,也可用于系統集成實現自動化或半自動化應力檢測
u  測量深度較大,近表面應力檢測深度2mm以內,體應力檢測深度10mm以上
u  無任何輻射,操作安全,無需任何防護
u  既可測量應力,也可檢測試件內部的缺陷,還可用于高精度測厚
適用材料廣泛,理論上可以應用于任何非吸聲材料。

                              
1.1.2 基于超聲的應力測量原理示意圖
         利用超聲檢測應力的基本原理如圖1.1.2所示。整個儀器主要由:超聲脈沖信號源、數據采集模塊、數據分析預處理模塊、應力分析軟件系統、超聲波探頭及人機交互終端組成。在被測對象上安放兩個超聲波探頭,分別是發射和接收探頭,探頭的另外一端分別連接到儀器的信號端口。儀器向發射探頭發出激勵信號后,發射探頭激發出超聲波并沿被測對象傳播,當超聲波遇到有應力聚集的區域,超聲波傳播的速度發生變化(更準確地說是相位),如圖1.1.2所示,接收探頭采集到信號回傳至測量儀器,由儀器分析捕捉到這個速度變化量,結合事先標定的材料特征參數,可計算出目標區域應力的大小。


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超聲測應力原理

超聲測應力原理
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