金属材料超声探伤仪辅助功能研究

叶福钰

（甘肃省计量研究院 ，甘肃 兰州 730030）

改革开放后，工业生产开始向着机械化、自动化的方向发展，但是也正是因为机械化代替人力进行生产活动，虽然劳动力成本有所降低，但是机械维修成本却大幅度增长。而维修成本的增长主要是由于机械金属部件损害而造成的[1]。因为金属材料一旦出现故障，不仅排除困难，有时甚至因为成本过高，直接更换部件。基于此，超声波探伤仪营运而生。这种仪器是作为一种辅助工具在当前无损检验领域当中应用最广的检测方法。它能够快速、安全、无损伤、精确地进行金属工件内部多种缺陷(裂纹、疏松、气孔、夹杂等)的检测、定位、评估和诊断。

1 超声探伤仪工作原理

图1 超声探伤仪工作原理

超声探伤仪的本质是利用超声波在金属材料中传播和反射原理进行探伤操作的。如果金属材料存在一定损伤，当超声波遇到该部位时就会发生声学特性和内部组织变化，然后再通过超声波受影响程度和状况来判断该金属材料存在何种缺陷，缺陷部位的确切位置等。其超声探伤仪原理如图1所示。

其工作流程如下：

2 超声探伤仪辅助功能

根据上述章节1中的介绍总结出超声探伤仪辅助功能如表1所示。

表1 超声探伤仪辅助功能

先对表1中的前5种辅助功能进行详细描述。

2.1 数据采集

数据采集是金属材料超声探伤仪最重要也是最基础的辅助功能之一。金属材料超声探伤仪在对反射回来的超声波信号进行采集之后，需要将该信号转换为数字量，然后根据这个数进行缺陷分析。

2.2 存储记录功能

不同的机械由不同金属部件组成，所以一旦某一个部位出现故障，就需要对所有的部件进行探伤操作，而且遇到不同的工程项目采用的探伤标准也不同，因此在探伤仪进行检测的过程中其储存记录辅助功能发挥了极大作用，极大节省了人工劳动力，降低了人工记录成本。

2.3 计算功能

在数据采集和储存结束后，其计算功能也是该仪器的一大功能之一。金属材料超声探伤仪能够自动且准确的计算出金属材料缺陷的当量、水平距离、声程及深度等，减轻了检测人员的计算工作。依靠金属材料超声探伤仪的辅助计算功能，就能轻而易举的解决k值变化的问题，它将每个变化k值考虑在内，通过反复计算提高缺陷的检出率和检出精度。

2.4 扫描功能

通过上述计算功能得出金属材料缺陷的当量、水平距离、声程及深度等数值，这些数据虽然在一定程度上可以对金属材料存在的缺陷进行初步判断，但是为提高判断准确性，还需要将以上数据转化为3D立体图像的形式，然后结合被检验金属材料的各项参数，生成相应的扫描模式。一旦金属材料存在缺陷，就可以通过该探伤仪在图像上显示出缺陷状态和缺陷位置。

2.5 与其它终端连接功能

金属材料超声探伤仪可以与其它计算机网络相连，将金属材料超声探伤仪中的数据转化备份到其它储存介质当中，以防数据丢失或被篡改的可能，实现数据共享，对金属材料的无损检测具有重要意义，保证了数据的安全。

3 结语

综上所述，改革开放后，我国工业得到了极大的发展，各个工厂逐渐转向机械化、自动化生产，生产力水平有了很大的提升，但是与此同时，机械设备的大力使用增加了机械金属部件发生故障的频率。因此为保证工业生产的正常进行，对金属部件进行无损检测具有十分重要的意义。但是由于金属部件多种多样，存在的缺陷也是多种多样的，利用人工进行缺陷检测不仅很难准确检测出来，检测周期也比较长，这样不仅耽误工业生产，付出的维修成本也较大。因此为解决这一问题，金属材料超声探伤仪应运而生。它在辅助工人进行探伤检测中发挥了重大作用。为更好使用金属材料超声探伤仪，提高探伤检测效率，本次研究对其具备的辅助功能进行了分析。