应用

在汽车的自动生产加工过程中，用于减震器的塑料球窝结构的中空轴容易产生裂纹，裂纹经常发生在活塞杆的组装过程中，如果经受机械负载，这些裂纹导致球座轴的开裂或裂开，并且因此导致减震器单元的故障，欧洲解决方案中心开发了一种超声波测试方法，能够检测杯轴中的早期裂纹并对有问题的工件进行分类。

图1球窝接头轴

方案

这些裂纹总是发生在轴的端部，由于它们在制造期间活塞杆的组装过程中引起的，此类技术主要是针对这个区域早期的小裂纹缺陷研发的，如下图所示，用斜探头，水浸法检测技术对轴的周向进行检测。

图2为了周向的全部覆盖，轴需要旋转360度

图3裂纹显示

图4无缺陷显示

图5探头H5M

这些A扫描显示典型回波指示。图3显示了来自轴端的裂纹的检测。 在图4中，除了界面回波（水和材料之间的回波）之外，没有缺陷回波显示，这意味着材料内没有裂纹。

一般解决方案条件:

1设备：USM36,USM GO+,USIP 40

2超声检测探头H5M

优点：

1确保高质量的检测等级

2减少现场故障和潜在的风险

3免除破坏性和试验和提高工艺节约成本

应用

锅炉管用于发电厂。硬的氧化物涂层将逐渐积聚在发电锅炉管的内部。 氧化层越厚，锅炉效率越低，额外的热量积聚将缩短锅炉的使用寿命。

图1锅炉管的检测

方案

测试的目的是对钢管壁厚和位于管内径上的氧化皮层进行单独的厚度测量。来自管到氧化物的界面回波比来自氧化物到空气界面的回波小得多，因此，困难是将这两个回波彼此分离并在两个回波之间进行测量。

测试的目的是对钢管壁和位于管内径上的氧化皮层进行单独的厚度测量。来自管-氧化物的界面回波比来自氧化物-空气界面的回波小得多，因此，困难是将这两个回波彼此分离并在两个回波之间进行测量。

图2探头

图3 A扫描

图4

图3中的示例示出了钢-氧化物界面回波的振幅约为1/3的氧化物-空气界面回波。 使用高阻尼“α”型横波直探头是获得薄氧化层测量的关键。

横波的声速是纵波声度的1/2，这使得时间分辨率加倍，并且使得系统能够测量比常规纵波探头探测更薄的涂层。

一般解决方案条件:

1设备：USN-60L或者USN-60

2门选择电路（用于任一单元）

3横波DFR探头

4BNC-MD或Lemo-MD电缆

优点：

1在较厚锅炉管壁厚上测量较薄的氧化层、锈化层涂层

2使用"比较模式"视图观测标准值与实际测量值的对比

3高的显示分辨率和范围为信号提供了清晰的评定并解决了测量问题

在许多制造工艺中，使用非常薄的钢管。为了确保这些薄壁管的稳定性，必须确定它们的厚度。 这可以使用高于40MHz的超声波频率来完成。 然而，在该频率范围内，声波衰减影响精度和再现性。

图1钢管s=0.3mm

方案

称为共振厚度测量（RTM）的方法用于对非常薄的部件执行精密厚度测量。 壁厚通常以TOFD方法为基础;其中壁厚度对应于声波声程的一半。 这也称为脉冲回波法。 然而，该方法仅应用壁厚大于波长时的情况。

图2探头CLF4(15MHZ)

结果

使用15MHZ的探头在RTM方法中能够使薄壁管的厚度精度控制在0.3mm以内， 这样在钢中能产生0.4mm的波长。 在这种情况下，在时域中不能产生回波序列。仅观察到共振信号，参见图3。

图3厚度s=0.409mm

使用RTM方法计算频谱，并从峰值频率确定壁厚。 这可以使用USLT2000仪器结合插入程序USLT-RTM来完成，这个附加软件扩展了USLT 2000的功能范围;开辟新的应用领域。这个RTM方法产生很高的测量精度在±2µ m范围内。

一般解决方案条件:

1设备：USLT USB，软件USLT(插入式-RTM)

2探头：CLF 4(15MHZ)

优点：

1确保高质量的检测等级

2精确的厚度测量

3免除破坏性和试验和提高工艺节约成本。

图1飞机发动机上的中空涡轮叶片

应用：要求精确的测量是为了发现在中空涡轮叶片中可能存在核心不匹配的问题或在检测的过程中测量其剩余壁厚。鉴于此类应用的目的，GE便携式解决方案中心建议使用K-Pen探头和刀形延迟尖端混合使用，如图4.

方案：实际应用的延迟笔式探头K-Pen,仅有2.3mm直径的接触面，能够用于测量半径仅为3mm的凸曲面或者半径为15mm的凹面，在零点交叉模式下通过回波位置的读数可以完成对厚度的精确测量。

图2测量装置

在脉冲零点交叉模式下A扫描显示在1次和2次底波之间的厚度测量，实际的厚度测量值0.76＂显示在Ａ扫描仪器上（中空涡轮叶片的厚度测量用仪器CL5和探头K-Pen）。

图3A扫描的厚度测量

特殊探头K-Pen带有可变换的延迟块可以对厚度范围0.02-4.4mm的厚度测量，还包括一个直径为3mm的PVDF换能器。

图4延迟笔式探头K-Pen

设备构成：

1、设备：USLTUSB,USM36，USMGO+，CL5

2、探头：K-Pen，MiniDFR

优点：

1、确保高质量检测等级

2、减少现场故障，降低潜在的风险。

3、避免了破坏性试验节约了成本并且提高了工艺

图1斜探头的中空轴检测

应用：必须对空车轴进行无损检测以发现横向裂纹，事关新的和旧的同时在使用的问题。

方案：特殊设计的斜探头可以对纵向中空轴进行检测，设计的双晶探头可以对向前和向后扫查，常用的横波斜探头是45度和70度，频率为2MHZ和4MHZ,探头的直径合乎孔径的大小。探头通过螺纹表面和导向棒相连接，这种带有长度比例计算的导向棒可以对两个方向同时扫描以便每一个情况下的扫查点能被探测到，两个扫查方向可以通过一个开关进行调节。

图2带有选择开关的导向棒和A扫描图

A扫描展示了一个左图的2mm的锯齿槽的回波显示，检测之前，应该移除所有支承轴承、 轮毂和刹车片等附件，因为具有声透射性能的配件产生的信号无法和裂纹产生的信号区别开来。

图3检验示意图

设备构成：

1设备:USM36/USN60

2探头：HW45/ 45B4G / dia. 49.3

优点：

1确保高质量等级

2减少现场故障，降低潜在的风险

3避免了破坏性试验节约了成本

4提高工艺节约成本

图1管材检测的探头支架

应用：在管材中缺陷的角度是不同，所以用标准探头很难进行检测。GE欧洲解决方案中心通过对簇状探头的应用，对以上问题提供了解决方案，簇状探头拥有多个探头能用于检测不同种类的缺陷。

方案：簇状探头常用于发现不同方向的缺陷，此处应用的簇状探头包含5个倾斜放置的探头，这也是为什么能在钢管的壁厚中产生45度横波的原因，带有支架装置的5个超声波探头用于检测纵向和横向缺陷，壁厚测量管以及分层。使用信躁比好的超声探测仪（例如USN60或USM36），多路转接器MUXD和簇状探头，那么所有的缺陷都可以被发现。

簇状探头探头支架内用水填满并使用HM类型的水浸探头检测，例如H10M。探头支架用于检测管子的直径在50mm-300mm之间。

图2探头支架中的探头布置

图3在上面的Ascan中可以看到纵向缺陷的回波。下面的A扫描图解横向裂纹的示例。

设备组成：

1、设备：USN60

2、簇状探头支架

3、水浸探头

优点：

1、一次检测可发现多个方向的缺陷

2、节约时间节省成本

3、保证高质量检测等级

4、减少现场故障和潜在的风险