[实用新型]一种金属材料缺陷裂缝检测仪

说明书

技术领域

本实用新型涉及金属材料检测的仪器，特别涉及一种金属材料缺陷裂缝检测仪。

背景技术

金属材料在锻造、焊接等过程中会形成各种内部缺陷，它们的存在和扩大会导致设备使用寿命缩短、安全可靠性降低，如果采用射线检测仪器，由于辐射影响，在检测场地附近，防护不当会对人体造成伤害，受穿透力等局限影响，对厚截面及厚度变化大的被检物检测效果不好，不能提供缺陷的深度信息，因此对于焊缝中的裂纹、未熔合等面状危害性缺陷，超声波比射线有更高的检出率。超声波的这一性质与射线相似，但超声波的能量很大，因而具有更强的穿透能力。超声波在大多数介质中，尤其在钢等金属材料中传播时，传输损失少，传播距离最大可以达到数米远，所以，超声波探伤能够有较大的探测深度。

国内绝大多数金属材料厂采用手动方式对产品进行超声波探伤检验，手动探伤不仅劳动强度大,而且难以保证超声波束100%地覆盖钢板表面,从而不可避免地造成漏探和误探;而且手动探伤速度慢。

发明内容

为了解决背景技术存在的问题，采用的技术方案如下：一种金属材料缺陷裂缝检测仪，由工件通道、发射探头、接收探头、声光报警装置、数字信号处理器、显示屏、电源电路组成，其特征是：工件通道连接发射探头、接收探头，数字信号处理器为核心单元，数字信号处理器连接发射探头、接收探头、声光报警装置、数字信号处理器、显示屏、电源电路。

所述的发射探头由压电高频振荡器组成。

所述的工件通道由弹性夹组成，可根据金属材料宽度和厚度调整。

所述的接收探头为矩阵排列式，覆盖超声发射波的金属材料接收面。

测量原理是：利用超声能透入金属材料的深处的特点，当超声波由金属材料的一截面进入另一截面时，在界面边缘发生反射的特点来检查零件缺陷的一种方法，当超声波束自零件表面由探头通至金属内部，遇到缺陷与零件底面时就分别发生反射波来，在显示屏上形成脉冲波形，根据这些脉冲波形来判断缺陷位置和大小，超声波的产生和接收是利用超声波探头中压电晶体片的压电效应来实现的。

本新型的优势是设备轻巧、操作方便、探测速度快、成本低、对人体无害，主要应用金属材料与结构的强度检测、结构内部缺陷检测、裂缝检测、结合面质量与破损层厚度检测、匀质性检测、结构厚度检测以及材料弹性力学参数检测等。

附图说明

图1为本实用新型的原理框架结构图。

具体实施方式

如图1所示，一种金属材料缺陷裂缝检测仪，由工件通道、发射探头、接收探头、声光报警装置、数字信号处理器、显示屏、电源电路组成，工件通道连接发射探头、接收探头，数字信号处理器为核心单元，数字信号处理器连接发射探头、接收探头、声光报警装置、数字信号处理器、显示屏、电源电路。发射探头由压电高频振荡器组成。工件通道由弹性夹组成，可根据金属材料宽度和厚度调整。接收探头为矩阵排列式，覆盖超声发射波的金属材料接收面。

当使用的时候，发射探头发射过程为：发射探头中的压电晶片具有压电效应，当数字信号处理器产生的高频电脉冲激励压电晶片时，发生逆压电效应，将电能转换为声能，探头发射超声波，工件通道中的的金属材料开始被超声波检测。接收探头接收过程为：探头发射超声波后，超声波在金属材料中传播，在遇到缺陷时发生第一次反射与透射，其中反射部分重新回到探头，引起探头晶体振荡，输出电信号，而透射部分的继续在金属材料中传播。当遇到固体和空气介质的分界面时，将再次发生反射与透射，其中反射部分重新回到固体中，在介质中反向传播，进入超声探头，使探头输出另一个电压信号。信号处理过程为：数字信号处理器记录接收探头接收第一次反射波时间和接收探头接收第二次反射波时间，根据波差时间，自动统计计算出金属材料缺陷裂缝的位置，如果有缺陷则声光报警装置发出提示，并且显示屏显示具体的位置，电源电路保障整个工作过程的有效进行。

最后说明的是：以上述仅为说明本实用新型的实施方式，并不用于限制本实用新型，对于实用新型的技术人来说，凡在本实用新型的原则之内，所作的任何修改、替换等，均在包含在本实用新型的保护范围之内。