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超聲波斜探頭檢出缺陷與準確定位缺陷的分析

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超聲波斜探頭檢出缺陷與準確定位缺陷的分析

發布日期:2017-04-07 00:00 來源:http://www.www-1314.com 點擊:

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超聲波斜探頭檢出缺陷與準確定位缺陷的分析

超聲波探頭主要分為直探頭和斜探頭,斜探頭又分為單晶斜探頭和雙晶斜探頭,目前常用的斜探頭角度有30度、45度、60度以及75度。


大家都知道,每次在檢測前都要測試斜探頭的組合性能,主要包括前沿長度、入射角度以及入射點。但有些斜探頭上面的有機玻璃磨損很嚴重,會使得入射點以及入射角度都發生了變化,這將嚴重影響缺陷的定位。


一、測定前沿長度、入射角度的方法


對于雙晶斜探頭,不僅要校正水平線性(這點在本文中不再講述),還要測量探頭的前沿長度以及入射角。


1.前沿長度的測量


先設置儀器參數,聲速為3230m/s(橫波速度),掃描范圍設為150mm,將單雙探頭開關調到on狀態,利用CSK-ⅠA試塊,將探頭放在R50mm,R100mm階梯型弧面時,屏幕上會出現兩個回波,第一個回波是R50mm弧面的,第二個是R100mm弧面的。如果以R50mm回波為例,我們需要反復調節探頭直到找到最高波,然后量出探頭前沿到試塊邊緣的距離記為Ra,則探頭的前沿長度為L0=R50-Ra。


2.K值的測量


同樣利用CSK-ⅠA試塊,將探頭移動到φ50mm孔處,移動探頭直到找到最高回波,然后測量探頭前端到試塊邊緣的距離記為L,那么K=(L+L0-35)/30。


知道K值后很容易就可以推算出入射角度。


二、如何準確快速標記出缺陷位置


我們在用斜探頭檢測鍛件上的缺陷時,也許有這樣的困惑:當用斜探頭確定了工件中缺陷的位置后,可是處理缺陷時,是應該沿著水平面垂直挖下去呢?還是以一定角度挖下去?


首先我們要明白斜探頭的入射原理,以45度雙晶斜探頭為例,超聲波是與水平面呈45度的夾角入射到工件里面的。


當探頭在工件上面滑動時,如果工件里面沒有缺陷,示波屏上只有始波,而超聲波在工件中是以W型向前傳播的。


當有缺陷出現時,我們就需要對缺陷進行標記,以便后續進行處理。當入射角度是45度,前沿長度是16mm時,通過計算可以得到缺陷定位聲程是23mm(意思是前后移動探頭,當缺陷波的聲程達到23mm時就標記缺陷,此時探頭前沿的正下方就是缺陷的位置)。


計算公式為:S=L/cosθ。


式中:S代表聲程,屏幕上直接就可以顯示出來。L代表前沿長度,θ代表探頭入射角度。


通過這個公式計算出聲程后,只要把探頭前沿移至對應的聲程處,缺陷必然就在探頭前沿的正下方。


所以我們要想知道缺陷位于探頭的什么位置,就必須準確測量探頭的前沿長度以及入射角度,知道了這個方法,就不會盲目地標記缺陷了。


三、同時還有一種經驗方法,僅供大家參考,可以避免復雜的計算:


1.校正好儀器的水平線性、垂直線性。


2.找一個工件的直角邊緣,將探頭前端的邊緣與工件邊緣對齊,一定要保證探頭的耦合效果,此時示波屏上就會出現一個除始波之外的波,然后查看示波屏上面的聲程,此時的聲程就是缺陷定位聲程。


來源:文章來源于材料與測試網,略有改動,版權歸原作者所有,如有侵權請聯系我們及時處理。


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