管材超聲波探傷

1、第四節(jié)  管材超聲波探傷    一、管材加工及常見缺陷    管材種類很多，據(jù)管徑不同分為小口徑管和大口徑管，據(jù)加工方法不同分為無縫鋼管和焊接管。    無縫鋼管是通過穿孔法和高速擠壓法得到的，穿孔法是用穿孔機(jī)穿孔。并同時用軋輥滾軋，最后用心棒軋管機(jī)定徑壓延平整成型。高速擠壓法是在擠壓機(jī)中直接擠壓成形，這中方法加工的管材尺寸精度高。焊接管是先將板材卷成管形，然后用電阻焊或埋弧自動焊加工成型。一般大口徑管多用這種方法加工。對于厚壁大口徑管也可由鋼錠經(jīng)鍛造、軋制等工藝加工而成。  

2、;  管材中常見缺陷與加工方法有關(guān)。無縫鋼管中常見缺陷有裂紋、折迭、夾層等。焊接管中常見缺陷與焊縫類似，一般為裂紋、氣孔、夾渣、未焊透等鍛軋管常見缺陷與鍛件類似，一般為裂紋、白點(diǎn)、重皮等。     用于高溫、高壓的管材及其它特殊用途的重要管材都必須進(jìn)行超聲波探傷。據(jù)管材不同，分為鋼管、銅管和鋁管等。下面以鋼管為例來說明管材的超聲波探傷方法：    二、小口徑管探傷超聲波探傷的小口徑管是指外徑小于100mm的管材。這種管材一般為無縫管，采用穿孔法或擠壓法得到。其中主要缺陷平行于管軸的徑向缺陷(稱縱向缺陷)，有時也有垂直于軸的徑

3、向缺陷(稱橫向缺陷)。     對于管內(nèi)縱向缺陷，一般利用橫波進(jìn)行周向掃查探測，如圖5.23所示。    對于管內(nèi)橫向缺陷，一般利用橫波進(jìn)行軸向掃查探測，如圖5.24所示。    按耦合方式不同，小口徑管探傷分為接觸法探傷和水浸法探傷。    (一)接觸法探傷    接觸法探傷是指探頭通過薄層耦合介質(zhì)與鋼管直接接觸進(jìn)行探傷的方法。這種方法一般為受動探傷，檢測效率低，但設(shè)備簡單，操作方便，機(jī)動靈活性強(qiáng)。適用于單件小批量及規(guī)格多的倩況。 &

4、#160;  接觸法探傷小口徑管時，由于其管徑小，曲率大，常規(guī)橫波斜探頭與管材接觸面小、耦合不良，波束嚴(yán)重擴(kuò)散，靈敏度低。為了改善耦合條件。常將探頭有機(jī)玻璃斜楔加工成與管材表面相吻合的曲面。為了提高探傷靈敏度，可以采用接觸聚焦探頭來探傷。    下面分別介紹縱向缺陷和橫向缺陷的一般探傷方法。    1.縱向缺陷探測    (1)探頭：探測縱向缺陷的斜探頭，應(yīng)加工成如圖5.23所示的形狀，使之與工件表面吻合良好。探頭壓電晶片的長度或直徑不大于25mm，探頭的頻率為2.55.0MHz。 &

5、#160;  (2)試塊：探測縱向缺陷的對比試塊應(yīng)選取與被檢管材規(guī)格相同，材質(zhì)、熱處理及表面狀態(tài)相同或相似的管材制成。對比試塊上的人工缺陷為尖角槽，尖角槽的位置和尺寸見圖5.25和表5.5。    (3)靈敏度調(diào)節(jié)：探頭置于對比試塊上作周向掃查探測，將試塊上內(nèi)壁尖角槽的最高回波調(diào)至滿幅度的80，再移動探頭找外壁尖角槽的最高回波。二者波峰的連線為距離一波幅曲線，作為基準(zhǔn)靈敏度。在基準(zhǔn)靈敏度的基礎(chǔ)上提高6dB作為掃查靈敏度。    (4)掃查探測：探頭沿徑向按螺旋線進(jìn)行掃查探測。具體掃查方式有三種：一是探頭不動，管材旋轉(zhuǎn)的同時作

6、軸向移動。二是探頭作軸向移動，管材作轉(zhuǎn)動。三是管材不動，探頭沿螺旋線運(yùn)動。探頭掃查螺旋線的螺距不能太大，要保證超聲波束對管材進(jìn)行100%掃查，并有不小于15%的覆蓋。    在掃查探測過程中，當(dāng)發(fā)現(xiàn)缺陷時，要將儀器調(diào)整到基準(zhǔn)靈敏度、若缺陷回波幅度基準(zhǔn)靈敏度，則判為不合格。不合格晶允許在公差范圍內(nèi)采取修磨方法進(jìn)行處理。然后再復(fù)探    管材合格級別由供需雙方商定。    2.橫向缺陷的探測    (1)探頭：探測橫向缺陷的探頭應(yīng)加工成如圖5.24所示的形狀，探頭的晶片長度或直徑

7、不大于25mm，探頭的頻率為2.55.0MHz。    (2)試塊：探測橫向缺陷用的對比試塊，同樣應(yīng)選用與被檢管材規(guī)格相同，材質(zhì)、熱處理及表面狀態(tài)相同或相似的管材制成。對比試塊上的人工缺陷為周向尖角槽，尖角槽位置和尺寸見圖5.26和表5.6    對出試塊上人工缺陷一般加工在外表面，只有當(dāng)D80mm，且壁厚t10mm時，才同時在內(nèi)外表面加工人工缺陷。二者在軸向要有足夠的距離，以免測試時互相影響。    (3)靈敏度調(diào)節(jié)：對于只有外表面人工缺陷的試塊，可直接將對比試塊上的人工缺陷最高回波調(diào)至50%作為基準(zhǔn)靈

8、敏度。    對于內(nèi)外表面均有人工缺陷的試塊應(yīng)將內(nèi)表面人工缺陷最高回波凋至80%，然后找到外表面人工缺陷最高回波，二者波峰的連線為距離一波幅曲線，該曲線為基準(zhǔn)靈敏度。    在基準(zhǔn)靈敏度的基礎(chǔ)上提高6dB作為掃查靈敏度。    (4)掃查探測：探頭沿軸向按螺旋線進(jìn)行掃查探測。當(dāng)發(fā)現(xiàn)缺陷時，儀器調(diào)回到基準(zhǔn)靈敏度，若缺陷回波幅度基準(zhǔn)靈敏度，則該管材為不合格。不合格品允許在公差范圍內(nèi)進(jìn)行修磨，修磨后復(fù)探。    合格級別由供需雙方商定。    (二)水

9、浸探傷    小口徑管水漫探傷是將水浸縱波探頭置于水中，利用縱波傾斜入射到水/鋼界面。當(dāng)入射角a=a1a1時，可在鋼管內(nèi)實現(xiàn)純橫波探測。如圖5.29所示。    1.探測參數(shù)的選擇(1)偏心距的選擇：如圖5.27所示，偏心距是指探頭聲束軸線與管材中心軸線的水平距離，常用表示。入射角a隨偏心距增大而增大，控制就可控制a。    偏心距范圍由以下兩個條件決定。    純橫波探測條件        橫波探測內(nèi)壁條件

10、0;       同時滿足純橫波探測內(nèi)壁的條件為                                          

11、0;                                                 

12、0;                    (5.5)    對于水浸探傷鋼管，cL1=1480m/s，cL2=5900m/s，cs2=3230m/s，有：                  

13、;               0.251R0.458r                                 

14、0;                                                   &#

15、160;                      (5.6)                            &

16、#160;                                                 &

17、#160;                                         (5.7)式中  R一一小徑管外半徑；    &

18、#160;   r一小徑管內(nèi)半徑。    (2)水層厚度的選擇：如圖5.28，在水浸探傷中要求水層厚度日大于鋼管中橫波全聲程的l/2(即H>s)。這是因為水中C水=14380m/s，鋼中Cs=3230m/s，C水/Cs1/2。當(dāng)水層厚度大于鋼管中橫波聲程的1/2時，水/鋼界面的第二次回波S2將位于管子的缺陷波F 內(nèi)(一次波)、F外(二次波)之后，這樣有利于對缺陷的判別。    (3)焦距的選擇：用水浸聚焦探頭探傷小徑管，應(yīng)使探頭的焦點(diǎn)落在與聲束軸線垂直的管心線上，如圖5.29所示。式中  F焦距；&

19、#160;       H水層厚度；        R鋼管外半徑：        偏心距。    例1，用有機(jī)玻璃聚焦探頭水浸探傷42×4小管徑，已知水中c水=1480m/s，鋼中cL2=5900m/s，cL2=3230m/s。求偏心距，水層厚度H，透鏡曲率半徑r。    解：(1)求偏心距(平均值)  &#

20、160; R=21，r=Rt=214=17        (2)求水層厚度H        求鋼中橫波全聲程之半    在圖5.28的ABO中，由正弦定律得        又由正弦定律得        水層厚度選?。篐>6.2mm，這里取H=10mm。    (3)求焦距F 

21、0;      (4)求聲透鏡曲率半徑r    由F=2.2r得                  r0.455F=30×0.455=13.7(mm)    例2，水浸聚焦探傷60×8小徑管，聲透鏡曲率半徑r=36mm，求偏心距和水層厚度H。    解：(1)偏心距 &

22、#160;      (2)求焦距F    F=2.2r2.2×36=79.2(mm)    (3)求水層厚度H        2.探測條件的確定    (1)探頭；小徑管水浸探傷，一般采用聚焦探頭。聚焦探頭分為線聚焦和點(diǎn)聚焦。一般鋼管采用線聚焦探頭。對于薄壁管，為了提高檢測能力，也可用點(diǎn)聚焦探頭。探頭的頻率為2.55.0MHz。聚焦探頭聲透鏡的曲率半徑r應(yīng)符合下述條件：  &

23、#160;                                                 &

24、#160;                                                  

25、                                        (5.9)式中  C1聲透鏡中縱波波速；     

26、   C2水中波速；        F水中焦距。    對于有機(jī)玻璃聲透鏡：C1=2730m/s，C2=1480m/s                                

27、; (2)聲耦合：小管徑探傷常用耦合劑為水。為了增強(qiáng)對鋼管表面的潤濕作用，需加入少量活性劑。為了防止鋼管生銹，需加入適量的防銹劑。    (3)掃查方式；小徑管探傷時探頭掃查方式為螺旋線。一是探頭不動，鋼管作螺旋運(yùn)動；二是探頭沿管軸轉(zhuǎn)動，鋼管直線運(yùn)動。三是探頭沿管移動，鋼管轉(zhuǎn)動。螺距應(yīng)小于或等予探頭聲束有效寬度，探頭移動速度u為                    

28、                                                  

29、                                   U=n·t             &#

30、160;                                    (5.10)式中  n管子轉(zhuǎn)速；        t螺距。   

31、; 3.探傷靈敏度的調(diào)整和質(zhì)量評定    小管徑探傷時，常用如圖5.26所示的內(nèi)外壁開有人工尖角槽的對比試樣來調(diào)整靈敏度，試樣材質(zhì)及規(guī)格同被探鋼管。    調(diào)整時，轉(zhuǎn)動水中試樣使內(nèi)外壁人工槽回波均達(dá)50%基準(zhǔn)高，以此作為基準(zhǔn)靈敏度。掃查探傷靈敏度比基準(zhǔn)靈敏度高6dB。探傷中當(dāng)缺陷回波基準(zhǔn)靈敏度時，就判為不合格。不合格品允許在壁厚的公差范圍內(nèi)進(jìn)行打磨，然后再復(fù)探。    三、大口徑管探傷    超聲波探傷中，大口徑管一般是指外徑大于100mm的管材。  &#

32、160; 大口徑管曲率半徑較大，探頭與管壁聲耦合較好，通常采用接觸法探傷批量較大時也可采用水浸探傷。采用接觸法探傷時，若管徑不太大，為了實現(xiàn)更好的耦合，需將探頭斜楔磨成與管材表面相吻合的曲面，也可在探頭加裝與管材吻合良好的滑塊，如圖5.30所示。    1.探測方法的選擇       大口徑管成型方法較多，如穿孔法、高速擠壓法、鍛造法和焊接法等。因此大口徑管內(nèi)缺陷比較復(fù)雜。既可能有平行于軸線的徑向和周向缺陷，又可能有垂直于軸線的徑向缺陷。不同類型的缺陷需要采用不同的方法來探測。常用的方法有縱波垂直探傷法，橫波周向、

33、軸向探傷法。    (1)縱渡垂直探傷法：如圖5.31所示，對于與管軸平行的周向缺陷，一般采用縱波單直探頭或聯(lián)合雙直探頭探傷。當(dāng)缺陷較小時，缺陷波F與底波B同時出現(xiàn)。這時可根據(jù)F波的高度來評價缺陷的當(dāng)量大小。當(dāng)缺陷較大時，底波B將會消失，這時可用半波高度法來測定缺陷的面積大小。    (2)橫波周向探傷法：如圖5.32所示，對于與管軸平行的徑向缺陷，常采用橫渡單斜探頭或雙斜探頭進(jìn)行周向探測。    單斜探頭探傷如圖5.32(a)，這時缺陷的粼剮與普通斜探頭探傷類似。考慮到缺陷的取向不同，探測時，探頭應(yīng)作正

34、反兩個方向的全面掃查，以免漏檢。                  雙斜探頭探傷如圖5.32(b)，這時兩個探頭單獨(dú)收發(fā)，同一缺陷在示波屏上可能同時出現(xiàn)兩個缺陷波，如圖中F、F就是探頭1、2接收到的同一缺陷回波，它們處于180°的兩側(cè)對稱位置。當(dāng)探頭沿管外壁作周向移動時，F(xiàn)、F在180°的兩側(cè)作對稱移動。據(jù)此可對缺陷進(jìn)行判別。    (3)橫波軸向探傷法：如圖5.33所示，對于與管軸垂直

35、的徑向缺陷，常用單斜探頭或聯(lián)合雙斜探頭進(jìn)行軸向探傷。圖5.33(a)為單斜探頭探傷，這時聲束在內(nèi)壁的反射波更進(jìn)一步發(fā)散，聲能損失大，因此外壁缺陷靈敏度較低，探傷時要注意這一點(diǎn)。圖5.33(b)為聯(lián)合雙斜探頭探傷，這時只要內(nèi)外壁缺陷處于兩晶片發(fā)射聲場交集區(qū)內(nèi)，則內(nèi)外壁缺陷靈敏度基本一致。    (4)水浸聚焦探傷法：圖5.34為水浸聚焦探傷大口徑管堵塞情況，這時聚焦探頭聲束斂聚。能量集中，靈敏度高。一般采用線聚焦探頭，焦點(diǎn)調(diào)在管材中心線上。這樣橫波聲柬在管內(nèi)外壁多次反射，產(chǎn)生多次斂聚發(fā)散。在整個管子截面上形成平均寬度基本一致的聲束，這樣不僅探傷靈敏度較高，而且內(nèi)外壁

36、缺陷檢出靈敏度大致相同。    2.周向探傷缺陷定位與修正    橫波軸向探傷管材時，缺陷定位與平板工件類似，但橫波周向探傷時，缺陷定位與平板工停不同，如圖5.35所示，這時不但入射到管材內(nèi)壁的入射角增加了，而且一次波聲程和跨距也都增加了。這樣平鈑工件缺陷定位計算公式也就不適用了，需要推導(dǎo)別的計算公式。        為了便于計算，特引進(jìn)聲程修正系數(shù)和跨距修正系數(shù)m。其中聲程修正系數(shù)和跨距修正系數(shù)m可由圖4.25和圖4.26查得。    管材缺陷

37、大多出現(xiàn)在內(nèi)外壁上，內(nèi)壁缺陷可用一次波探測到，外壁缺陷可用二次波探測到。    一次波探測發(fā)現(xiàn)內(nèi)壁缺陷時，缺陷定位計算公式為：                            式中  聲程修正系數(shù)；        m跨距修正

38、系數(shù)；        T材壁厚；        探頭折射角。    二次波探測發(fā)現(xiàn)外壁缺陷時，缺陷定位計算公式為：                          &#

39、160;     3.探頭入射點(diǎn)與拆射角的測定在管材探傷中，為了實現(xiàn)良好的耦合，常將探頭修磨為與管材曲率半經(jīng)相同的曲面，如圖 5.36所示，但這時探頭的入射點(diǎn)和折射角發(fā)生了變化。因此需要重新測定入射點(diǎn)和折射角。由于這時探頭表面為曲面，因此常規(guī)測定，入射點(diǎn)和折射角的方法就不用了。而要用特殊的方法和試塊來測定。    (1)入射點(diǎn)的測定：如圖3.37所示，將探頭楔塊的圓弧置于試塊的棱角上，前后移動探頭，使棱角反射波最高時試塊棱角處對應(yīng)的點(diǎn)為探頭入射點(diǎn)。這種方法稱為棱角反射法。    

40、60;              (2)折射角的測定：先加一個如圖5.38所示的實心圓柱體試塊，試塊材質(zhì)曲率半徑與被探管材相同，在試塊表面附近加工一個1.5×20的人工缺陷。然后將探頭置于試塊上，前后移動探頭，找到1.5人工缺陷的最高回波，測定探頭入射點(diǎn)A至1.1的距離b，并連接過入射點(diǎn)A的直徑AB，這時BAC為探頭的折射角。            

41、;                                                  

42、;                                                  

43、;      (5.13)式中   D圓柱試塊的直徑。    此外探頭的折射角還可用圖5.39所示的試樣來測定。該試樣的材質(zhì)、外徑、壁厚同被探管材。試樣內(nèi)外壁加工有兩個同深度的小槽，設(shè)探頭楔缺中的聲程為，則示波屏上一次波的聲程a=Ws+，二次波的聲程b=2Ws+。則該試樣內(nèi)一次波聲程Ws為                 

44、60;              Ws=ba                                   

45、60;                                                 

46、60;                                 (5.14)式中  a示波屏上試樣內(nèi)壁小槽對應(yīng)的讀數(shù)；        b示波屏上試樣外壁小槽對應(yīng)的讀數(shù)。&#

47、160;   在圖5.39示的OBA中，由余弦定理得探頭折射角為：    式中  t試樣的壁厚；        D一試樣的外徑；        Ws試祥中一次波聲程。                    上述測試曲面探頭折射角和入射點(diǎn)的方

48、法不太方便，同時精度也不高。下面介紹推薦兩種方法。    (1)采用與工件曲率相同的對比試塊測：探頭置于圖5.40所示的對比試塊上，測波橫孔直射波與第一次反射波最大值所對應(yīng)的簡化水平距離L1、L2，根據(jù)對比試抉曲率半徑R、壁厚，計算出L2L1/2R和/2R的值。從圖5.41疊出折射角。然后將圖5.42所示的中心發(fā)現(xiàn)儀角度指針撥到值。并使指針線通過試塊橫孔中心，則中心發(fā)現(xiàn)儀上角頂點(diǎn)對應(yīng)的點(diǎn)即為探頭的入射點(diǎn)。     (2)采用與工件曲率不同的對比試塊測：當(dāng)工件曲率半徑與試塊不同時。要利用圖5.43所示對比試塊I來測試探頭的折射

49、角和入射點(diǎn)。該試塊曲率半徑與工件相差<10%，試塊的上下曲面半徑不同，共有4種規(guī)格，其曲率半徑尺寸見表5.7    折射角與入射點(diǎn)測試方法：將探頭置于對比試塊I上，測出第一、二橫孔最大反射波幅對應(yīng)的簡化水平距離L1、L2，根椐探測面曲率半徑r從圖5.44查出探頭折射角。然后將圖5.45所示的中心發(fā)現(xiàn)儀角度指針撥到值上，并使指針線通過試塊橫孔中心，則中心發(fā)現(xiàn)儀上角頂點(diǎn)對應(yīng)的點(diǎn)為探頭的入射點(diǎn)。              &#

50、160;     四、厚壁管探傷    橫波探傷管材時，第一臨界角對應(yīng)的探測厚度最大。由于第一臨界角a1對應(yīng)的橫波折射角s是確定的。因此可探測的壁厚也受到一定的的制，如圖5.06所示的A位置。    對于鋼而言，a1對應(yīng)的s為                         當(dāng)t/D>

51、;0.226時，橫波掃查不到管子內(nèi)壁缺陷，可能引起漏檢。為此人們設(shè)想使a<a1時讓 L、S同存于管內(nèi)，利用aL=61°時產(chǎn)生較強(qiáng)的變型橫波來探測內(nèi)壁缺陷，時最大探測壁厚增加，如圖5.46所示的B位置。由反射定律與aL=61°得                             

52、                                                  

53、                           (5.17)        以上計算表明，利用61°反射產(chǎn)生一個較強(qiáng)的變型橫波來探測內(nèi)壁缺陷，將使可可探測的最大壁厚增加到t/D=0.26。    但對于t/D>

54、;0.26的厚壁管，利用邊型橫波探傷靈敏度較低，不宜采用。    五、管材自動探傷    管材手動探傷，檢測效率低，勞動強(qiáng)度太，僅適用于單件小批量多規(guī)格管材檢驗。大批量生產(chǎn)時，一般采用自動超聲波探傷。目前國內(nèi)管材自動蹀傷設(shè)各分為探頭旋轉(zhuǎn)式和管子旋轉(zhuǎn)式兩類。探頭旋轉(zhuǎn)式設(shè)備是管材直線送進(jìn)，探頭繞管材旋轉(zhuǎn)，這種設(shè)備適用于中小口徑管材自動探傷。管子旋轉(zhuǎn)式是探頭固定不動管材旋轉(zhuǎn)送進(jìn)或管材轉(zhuǎn)動探頭直線移動。這種設(shè)備多用于大口徑管材自動探傷。    下面以探頭旋轉(zhuǎn)式設(shè)備為例來說明管材自動探傷設(shè)備的概況。 &#

55、160;  1.自動探傷設(shè)備系統(tǒng)    管材超聲波自動探傷設(shè)備系統(tǒng)示意如圖5.47所示，該設(shè)備由多通道超聲波探傷儀與機(jī)械傳動系統(tǒng)組成。其檢驗工藝流程如下。當(dāng)設(shè)備調(diào)試好以后，開動主機(jī)同時水，于是上料裝置2將鋼管送進(jìn)料輥道3，當(dāng)管子前進(jìn)到達(dá)開關(guān)4時，上料裝置復(fù)位，堵球裝置6動作將一個橡膠球送入堵球裝置，管子頭部達(dá)到前定心輥5后自動堵球，接著進(jìn)入探頭架7進(jìn)行探傷。    管子探傷后到達(dá)開關(guān)9時，落球裝置10動作，將橡膠球打掉，球返回堵球裝置。若管內(nèi)無超標(biāo)缺陷，則徑后定心輥11進(jìn)入出料輥道14，當(dāng)管材離開開關(guān)18時，翻料裝置13動作

56、，管子落入成品收集槽16。若管內(nèi)有超標(biāo)缺陷，探頭對應(yīng)的儀器通道報警，同時儀器延遲單元記憶此信號，當(dāng)缺陷部位走到標(biāo)記裝置12處時，延遲單元發(fā)出信號，驅(qū)動標(biāo)記噴槍動作，在缺陷處噴漆標(biāo)記。與此同時選裝置15動作使管子落入廢品收集槽17。     2.探頭架結(jié)構(gòu)    探頭架是探頭旋轉(zhuǎn)式自動探傷設(shè)備的主要部件。噴水耦合式探頭架如圖5.48所示，圖中主軸1為定心軸，上面安裝有探頭盤、輸水器、電氣耦合裝置等，被探鋼管從空心軸內(nèi)通過。探頭盤2的作用是固定探頭和調(diào)節(jié)探頭的位置。探頭盤根據(jù)三爪卡盤的原理設(shè)計，每個探頭盤上安裝3只探頭。該探頭架有四個探頭

57、盤，共安裝12只探頭。探頭縱橫向位置可調(diào)。輸水器5套在主軸上，在探頭與管子之間形成穩(wěn)定水柱，起聲耦合作用。點(diǎn)耦合裝置7的作用是使高速旋轉(zhuǎn)的探頭與探傷儀保持良好的電路導(dǎo)通。    3.主要工藝參數(shù)的選擇       水浸聚焦自動探傷以前，要確定以下工藝參數(shù)。    (1)水層厚度H：水層厚度是指探頭至鋼管表面的距離，水浸自動探傷時為使管材界面回波不致于干擾對缺陷波的判別，要求水層厚度H滿足以下條件；       

58、60; H>Xs(鋼管中一次波聲程)   (2)偏心距X：水浸自動探傷，欲實現(xiàn)純橫波探測鋼管內(nèi)壁，探頭偏心距X應(yīng)在下述范圍內(nèi)：                                      &

59、#160;                                                 &

60、#160;                                      (5.18)式中   R鋼管外半徑；       &#

61、160; r鋼管內(nèi)半徑；         X平均偏心距。    (3)焦距F：水浸自動探傷。要求聲束焦點(diǎn)落在鋼管水平軸線上，這時的焦距F為       (4)聚焦探頭的曲率半徑：水浸聚焦探頭分為線聚焦和點(diǎn)聚焦兩種。線聚焦探頭探傷速度較快，點(diǎn)聚焦探頭靈敏度較高。此外，二  者對于同一缺陷回波幅度不同。如圖5.49所示，對于點(diǎn)聚焦探頭，當(dāng)缺陷長度大于焦點(diǎn)尺寸時，缺陷長度增加，其回波幅度不變，如圖5.49中B線。對于線聚焦探頭，當(dāng)缺

62、陷長度增加時，其回波幅度隨之增加。當(dāng)缺陷卡度超過焦線卡度時，回波才不再增加，如圖5.49所示A線。A、B線交點(diǎn)為線聚焦探頭發(fā)現(xiàn)缺陷的臨界卡度。    目前聚焦探頭一般采用聲透鏡來實現(xiàn)聚焦，聲透鏡的曲率半徑，為：                              

63、                                                   

64、;                                                  

65、;              (5.20)式中  C1聲透鏡中聲速；        C2水中聲速；   (5)掃查速度u：自動探傷管材時，探頭的聚焦聲束在管外壁上的掃查軌跡為螺旋線。掃查速度u為：             

66、0;                                             u=n·t    

67、;