超声波检测检测技术总结
我叫王景人，40岁、高级工程师，19xx年7月毕业于武汉化工学院机械工程系化工设备与机械专业。分配在陕西省石化厅锅炉压力容器检测中心站工作，并开始从事无损检测工作。检验的主要对象是我省石油化工企业在用压力容器。20xx年6月调入陕西省锅炉压力容器检验所，继续从事无损检测工作。 89年5月取得RT（Ⅱ）资格，89年6月取得MT（Ⅱ）、PT（Ⅱ）资格，90年7月取得UT（Ⅱ）资格，20xx年12月取得RT（Ⅲ）资格，20xx年12月PT（Ⅲ）资格，20xx年12月取得MT（Ⅲ）资格。现同时持有压力容器检验师（RS）、锅炉检验师（GS）及压力管道检验员（GD）资格证书。工作19年来，参加了我省许多大型锅炉压力容器等特种设备的无损检测工作。
在承压特种设备的检验中，无损检测是决定我们检验工作质量的最主要工作之一。超声波检测由于具有如下优点：1、穿透能力强，可对大厚工件内部缺陷进行检测2、面积型缺陷检出率高；3、适用于各种试件，包括对接焊缝、角焊缝、板材、管材、棒材、锻件及复合材料等。4、缺陷定位准确5、灵敏度高，可以检测工件内尺寸很小的缺陷；6、成本低、速度快，仪器体积小，重量轻，现场使用方便。成为无损检测最应用为广泛的检测方法。
现结合在役超高压水晶釜检验工作，就超高压水晶釜检验工艺谈一些体会。 不妥之处，敬请老师批评指正。
一、 超高压水晶釜基本情况及具体参数
超高压水晶釜是用于在高温、高压工况下进行人工合成人造水晶的一种超高压容器。通常超高压水晶釜主体材质为PCrNi3MoVA的锻钢（经机械加工内外壁，底部用堵底螺丝封堵，上端用卡箍和堵塞进行密封）。
φ250超高压水晶釜具体参数如下：
设计压力：151 Mpa 材质：PcrNi3MoVA
工作压力：137 Mpa 介质：碱溶液
设计温度：400 ℃ 容积：0.22m3
筒体厚度：93 mm 内径：250mm
制造：国营内蒙第二机械制造厂
二、超高压水晶釜容器特点分析
1、、内径小、壁厚大应力复杂（三向应力），
且应力分布不均匀。内壁承受周向应力最大。
外壁最小，以内蒙二机生产超高压水晶釜
为例，内外壁周向应力相差达98％。如图1 2、外部电加热内壁受到拉应力，使内壁
综合应力状况恶化。
3、超高压水晶釜在运行时，由于进出物料及水晶种挂架、铲料很容易在内壁产生使用缺陷，特别是纵向裂纹、刮痕、划伤等缺陷。
以上分析可知，超高压水晶釜的危险点将首先在内壁表面及其近表面。这也是超高压容器制造和检验验收内壁比外壁严格的主要原因。也是定期检验的重点，由于内径小、长径比大，表面探伤非常困难，所以首选超声波检测。但是，20xx年1月1日之前，我国超高压水晶釜的定期检验依据只有19xx年12月原劳动部颁布的《超高压容器安全监察规程（试行）》。该《规程》规定，必要时应进行超声波检测，但该《规程（试行）》中有关超声波检测的要求和验收标准只针对制造过程中的釜体超声波检测，并无在役超高压容器超声波检测的验收标准。国家质监总局20xx年11月8日颁布的《超高压容器安全监察规程》
TSG R0002—2005第58条（四）款中关于定期检验超声波检测及验收标准，仍然按照《规程》第34条制造要求规定。前面分析知道，在役超高压水晶釜和制造高压水晶釜进行超声波检测应各有侧重，验收标准概念不同，制造期间的超高压容器超声波检测以原材料及制造过程中产生的缺陷为主，而在役超高压水晶釜应以是否存在有应力腐蚀裂纹、疲劳裂纹等裂纹类缺陷为主，该类缺陷最有效的检测方法是进行横波检测。尽管《规程》第34条规定了验收标准和横波检测的要求，但是该验收要求显然不适用于横波检测，因此超高压水晶釜进行横波检测存在空白，给超声波检测和最终检测结论带来不便。
三、超声波检测工艺条件的讨论
1、探头选择： 如图2 纵波直探头：2.5P20
横波斜探头：2.5P13×13K1
专用横波斜探头：2.5P13×13入射角α=28.5○的斜探头
入射角28.5选择理由如下：
Tm=93mm、D=250＋186=436mm Sinβ=1-2Tm/D
有机玻璃中：CL1=2730m/s，钢中：Cs2=3230m/s
所以入射角α≤Sin-1（Sinβ×CL1/ Cs2）≈28.988○
即探头入射角α应小于28.988○横波才能扫查到釜体内壁。有机玻璃/钢界面 第一临界角αⅠ=27.6○，为了保证釜体中纯横波探伤，故选择入射角α=28.5○的
探头能够扫查内表面
探头耦合面与水晶釜外径相同，利于入射点与釜体周向耦合。
2、对比试块：材料及尺寸应与超高压水晶釜釜体相同
1）、纵波探伤试块：（GYF-1）
该试块（如图3）用于纵波直探头探伤时灵敏度的调节。
图3
2）、K1横波斜探头探伤试块：（GYF-2）
a b
图4
该试块（图4）上加工有两个周向单V型槽（位置如图4），角度300，深度：
1%壁厚（0.9mm），槽长25mm，用于K1横波斜探头外圆面轴向扫查时灵敏度的调节。
3）、专用横波斜探头探伤试块：（GYF-3）
a b
图5
基准反射体选择内外表面1mm深、长25mmV型60○人工缺陷；距离内表面10、
、30、40、60、80mm处6个φ2通孔，相隔18○ 如
3。
图3
c、验收标准：用入射角α=28.5○做周向双向扫查，釜体内表面20m范围内不允许存在1mm深、长25mmV型槽当量的缺陷及裂纹；距离内表面20mm起至外表面不允许存在1mm深、长25mmV型槽当量的缺陷及裂纹。此验收标准严于《规程》要求，但符合《规程》第34条4.3规定。也符合“内严外宽”的精神。 故特制定工艺如下：
3、检验方法
4.1 用2.5P13×13K0.68（入射角α=28.5。）的斜探头做周向双向扫查（图1），检查与轴线平行的径向缺陷。用超高压水晶釜1mmV型槽对比试块调节距离—波幅曲线，作为基准灵敏度。
4.2用2.5P13×13K1的斜探头做轴向双向扫查（图2），检查与轴线垂直的径向
缺陷。用超高压水晶釜1mmV型槽对比试块调节距离—波幅曲线，作为基准灵敏度。
4.3用直探头从外圆面对进行检测（图3），检查与轴线平行的周向缺陷。缺陷灵敏度可用底波调节法，灵敏度不得低于内表面处φ2mm平底孔当量直径。
图2 图3
5.缺陷记录
5.1
周向检测：超过距离—波幅曲线一半的缺陷反射波。
5.2轴向检测：超过距离—波幅曲线一半的缺陷反射波。
5.3纵波检测：采用计算法或AVG曲线法缺陷当量，当材质衰减系数大于4dB/m，应予以修正。当量直径≥φ2mm的单个缺陷及位置、φ2mm当量直径的密集缺陷区。
6.复验 对发现的缺陷应由其他Ⅱ级以上人员或采用其它方法检测确认 7验收条件
7.1周向扫查：a、釜体内表面20mm范围内，不允许存在1mmV型槽当量的缺陷
及裂纹；
b、釜体内表面20mm起至外表面，不允许存在1mmV+10dB型槽
当量的缺陷及裂纹。
7.2轴向检测：a、釜体内表面20mm范围内，不允许存在1mmV型槽当量的缺陷
及裂纹；
b、釜体内表面20mm起至外表面，不允许存在1mmV+10dB型槽当
量的缺陷及裂纹。
7.3纵向检测：a、不允许有φ3mm当量直径的单个缺陷或超过φ2mm当量直径的
密集缺陷区存在；
b、内壁和开孔部位沿边缘50mm厚度范围内，不允许有φ2mm当
量直径的单个缺陷存在。
超声波检测技术工作总结
报考项目： UT
考 核 号：
组 别： 第 组
姓
20xx年6月日
第二篇：我的超声波总结
当CX20106A 接收到40KHz（发射频率和解制必须一致）信号时，会在第7脚产生一个低电平下降脉冲，这个信号可以接到单片机的外部中断引脚作为中断信号输入用于计算时间差。在本电路的调试中，如果一直发射超声波，在7脚将会有周期的低电平产生。只要通过单片机来来计算发射信号时到收到信号是产生下降沿这段时间的长度，再通过数学计算，转化为距离，然后在显示器上显示。 T时间为从开始发射到cx20106产生下降沿的时间。S=vt/2
.
使用CX20106A集成电路对接收探头受到的信号进行放大、滤波。其总放大增益80db。以下是CX20106A的引脚注释。
1脚：超声信号输入端，该脚的输入阻抗约为40kΩ。
2脚：该脚与地之间连接RC串联网络，它们是负反馈串联网络的一个组成部分，改变它们的数值能改变前置放大器的增益和频率特性。增大电阻R1或减小C1,将使负反馈量增大，放大倍数下降，反之则放大倍数增大。但C1的改变会影响到频率特性，一般在实际使用中不必改动，推荐选用参数为R1=4.7Ω，C1=1μF。 3脚：该脚与地之间连接检波电容，电容量大为平均值检波，瞬间相应灵敏度低；若容量小，则为峰值检波，瞬间相应灵敏度高，但检波输出的脉冲宽度变动大，易造成误动作，推荐参数为3.3μf。
4脚：接地端。
5脚：该脚与电源间接入一个电阻，用以设置带通滤波器的中心频率f0，阻值越大，中心频率越低。例如，取R=200kΩ时，f0≈42kHz，若取R=220kΩ，则中心频率f0≈38kHz。
6脚： 该脚与地之间接一个积分电容，标准值为330pF，如果该电容取得太大，会使探测距离变短。
7脚：遥控命令输出端，它是集电极开路输出方式，因此该引脚必须接上一个上拉电阻到电源端，推荐阻值为22kΩ，没有接受信号是该端输出为高电平，有信号时则产生下降。
8脚：电源正极，4.5～5V。
注意：
安装时应保持两传感器中心轴线平行并相距4～8cm
若能将超声波接收电路用金属壳屏蔽起来，则可提高抗干扰能力；
，可适当调整与接收换能器并接的滤波电容C4的大小，以获得合适的接收灵敏度和抗干扰能力
接收头得到的波形：下行的是接收波形，上行的是8个40k的脉冲方波。 2脚电阻为52.7欧，其他参数没变。
软件调试：
开定时器定时，先发射8个40k脉冲方波，直到下降沿的到来，关闭中断，记下定时器的时间，等待一会。再循环。
发射方波：void jishu_on()
停止发射：void jishu_off()
开定时计数：void jishu_on()
关定时计数：void jishu_off()