第6章脈沖反射法超聲檢測(cè)通用技術(shù)

1、1Xi an Polytechnic University主講教師：王秋萍主講教師：王秋萍第第6 6章章 脈沖反射法超聲檢測(cè)通用技術(shù)脈沖反射法超聲檢測(cè)通用技術(shù)2主要內(nèi)容主要內(nèi)容u 縱波直探頭檢測(cè)技術(shù)縱波直探頭檢測(cè)技術(shù)u 橫波斜探頭檢測(cè)技術(shù)橫波斜探頭檢測(cè)技術(shù) Xi an Polytechnic University36.4 縱波直探頭檢測(cè)技術(shù)縱波直探頭檢測(cè)技術(shù)u 檢測(cè)設(shè)備的調(diào)整檢測(cè)設(shè)備的調(diào)整u 缺陷的評(píng)定缺陷的評(píng)定 Xi an Polytechnic University4 1. 1.掃描速度的調(diào)節(jié)掃描速度的調(diào)節(jié)一、檢測(cè)設(shè)備的調(diào)節(jié)一、檢測(cè)設(shè)備的調(diào)節(jié)調(diào)整的目的調(diào)整的目的u 使時(shí)基線顯示的范圍足以包

2、含需要檢測(cè)的深度范圍；使時(shí)基線顯示的范圍足以包含需要檢測(cè)的深度范圍；u 使時(shí)基線刻度與在材料中聲波傳播的距離成一定比例，以便準(zhǔn)確測(cè)定缺陷的深度位置。使時(shí)基線刻度與在材料中聲波傳播的距離成一定比例，以便準(zhǔn)確測(cè)定缺陷的深度位置。調(diào)整的內(nèi)容調(diào)整的內(nèi)容u 時(shí)基比例調(diào)整：時(shí)基比例調(diào)整：調(diào)整儀器示波屏上時(shí)基線的水平刻度值調(diào)整儀器示波屏上時(shí)基線的水平刻度值與實(shí)際聲程與實(shí)際聲程x（單程）的比例關(guān)系，（單程）的比例關(guān)系，即即 :x=1:n。u 零位調(diào)節(jié)：掃描速度確定后，還需采用延遲旋鈕，將聲程零位設(shè)置在所選定的水平刻線上，零位調(diào)節(jié)：掃描速度確定后，還需采用延遲旋鈕，將聲程零位設(shè)置在所選定的水平刻線上，一般放在時(shí)

3、基線的零點(diǎn)。一般放在時(shí)基線的零點(diǎn)。Xi an Polytechnic University5例：檢測(cè)厚度為例：檢測(cè)厚度為400400mm的鍛件時(shí)應(yīng)如何調(diào)節(jié)掃描速度？的鍛件時(shí)應(yīng)如何調(diào)節(jié)掃描速度？ 檢測(cè)儀示波屏上的滿刻度為檢測(cè)儀示波屏上的滿刻度為100100格，利用格，利用W試塊的試塊的100100mm可按可按1:41:4調(diào)節(jié)。調(diào)節(jié)。調(diào)節(jié)方法：調(diào)節(jié)方法：將探頭對(duì)將探頭對(duì)準(zhǔn)試塊上厚度為準(zhǔn)試塊上厚度為100100mm的底面，重復(fù)調(diào)節(jié)儀器上深度微調(diào)旋鈕和延遲旋鈕，使底波的底面，重復(fù)調(diào)節(jié)儀器上深度微調(diào)旋鈕和延遲旋鈕，使底波B2和和B4分別對(duì)準(zhǔn)水平刻度分別對(duì)準(zhǔn)水平刻度 5050和和100100，這時(shí)，這時(shí)掃

4、描線水平刻度值與實(shí)際聲程的比例正好為掃描線水平刻度值與實(shí)際聲程的比例正好為1:41:4，同時(shí)實(shí)現(xiàn)了聲程零位和，同時(shí)實(shí)現(xiàn)了聲程零位和時(shí)基線零位的重合。時(shí)基線零位的重合。Xi an Polytechnic University6u 工件底波調(diào)整法工件底波調(diào)整法( (適用于厚度適用于厚度x3N工件工件) ) 2. 2.檢測(cè)靈敏度的調(diào)整檢測(cè)靈敏度的調(diào)整& 靈敏度：是指在確定的聲程范圍內(nèi)發(fā)現(xiàn)規(guī)定大小缺陷的能力。靈敏度：是指在確定的聲程范圍內(nèi)發(fā)現(xiàn)規(guī)定大小缺陷的能力。& 調(diào)整靈敏度的目的在于發(fā)現(xiàn)規(guī)定大小的缺陷，并對(duì)缺陷定量。調(diào)整靈敏度的目的在于發(fā)現(xiàn)規(guī)定大小的缺陷，并對(duì)缺陷定量。u 試塊調(diào)整法

5、試塊調(diào)整法 ( (可用于厚度可用于厚度x3N工件工件) )調(diào)整方法：調(diào)整方法：Xi an Polytechnic University7u 工件底波調(diào)整法工件底波調(diào)整法( (適用于厚度適用于厚度x3N工件工件)原理：根據(jù)工件底面回波與同深度的人工缺陷（平底孔）回波分貝差為定值的原理進(jìn)行原理：根據(jù)工件底面回波與同深度的人工缺陷（平底孔）回波分貝差為定值的原理進(jìn)行的。的。2fB2f2ffBBf2lg202lg20lg20DxxDxpp NxxFPP32s0B大平底：NxxFFPxFPPx3,22fS022ff平底孔：Xi an Polytechnic University81)1) 計(jì)算：利用理論

6、計(jì)算公式算出計(jì)算：利用理論計(jì)算公式算出400mm處大平底與處大平底與2平底孔回波分貝差為：平底孔回波分貝差為：dB445 .43214. 340036. 22lg202lg20lg20222fBDxPP 2) 2)調(diào)整：將探頭對(duì)準(zhǔn)調(diào)整：將探頭對(duì)準(zhǔn)400mm大平底，調(diào)節(jié)儀器增益旋鈕使第一次底波大平底，調(diào)節(jié)儀器增益旋鈕使第一次底波B1達(dá)基準(zhǔn)波高（如滿刻度的達(dá)基準(zhǔn)波高（如滿刻度的80%）；）；然后調(diào)節(jié)增益旋鈕使幅度提高然后調(diào)節(jié)增益旋鈕使幅度提高44dB。至此。至此2mm靈敏度調(diào)好，即靈敏度調(diào)好，即400mm處處2mm平底孔回波正好達(dá)基準(zhǔn)波高。平底孔回波正好達(dá)基準(zhǔn)波高。 例：用例：用2.5P20Z測(cè)厚

7、度測(cè)厚度x=400mm的餅形鋼制工件，鋼中的餅形鋼制工件，鋼中cL=5900m/s, 檢測(cè)靈敏度為檢測(cè)靈敏度為400mm、 2mm 平底孔。平底孔。 Xi an Polytechnic University9u 試塊調(diào)整法試塊調(diào)整法( (可用于厚度可用于厚度x3N工件工件)原理：根據(jù)工件的厚度和對(duì)靈敏度的要求選擇試塊，將探頭對(duì)準(zhǔn)試塊上人工反射體，原理：根據(jù)工件的厚度和對(duì)靈敏度的要求選擇試塊，將探頭對(duì)準(zhǔn)試塊上人工反射體，調(diào)整儀器上的有關(guān)靈敏度旋鈕，使示波屏上人工反射體的最高反射回波達(dá)到基準(zhǔn)高度。調(diào)整儀器上的有關(guān)靈敏度旋鈕，使示波屏上人工反射體的最高反射回波達(dá)到基準(zhǔn)高度。Xi an Polytec

8、hnic University10Xi an Polytechnic University 例：檢測(cè)厚度為例：檢測(cè)厚度為100100mm的鍛件，檢測(cè)靈敏度要求是：不允許存在的鍛件，檢測(cè)靈敏度要求是：不允許存在2mm平底孔當(dāng)量大小的缺陷，傳輸修正值為平底孔當(dāng)量大小的缺陷，傳輸修正值為3dB3dB。 調(diào)整方法：調(diào)整方法：選用選用CS-2 標(biāo)準(zhǔn)試塊，該試塊中有一位于標(biāo)準(zhǔn)試塊，該試塊中有一位于100mm深度的深度的2mm平底孔。平底孔。將探頭對(duì)準(zhǔn)將探頭對(duì)準(zhǔn)2mm平底孔，儀器保留一定的衰減余量，將抑制旋鈕調(diào)整至平底孔，儀器保留一定的衰減余量，將抑制旋鈕調(diào)整至“0”，調(diào)增益旋鈕使調(diào)增益旋鈕使2mm平底孔得

9、最高回波達(dá)平底孔得最高回波達(dá)80%高。高。 完成上述調(diào)整后，再用增益旋鈕將幅度顯示提高完成上述調(diào)整后，再用增益旋鈕將幅度顯示提高3dB，以進(jìn)行傳輸修正。，以進(jìn)行傳輸修正。傳輸修正傳輸修正：當(dāng)工件表面狀態(tài)和材質(zhì)與對(duì)比試塊存在一定差異時(shí)采取的一種補(bǔ)償措施。：當(dāng)工件表面狀態(tài)和材質(zhì)與對(duì)比試塊存在一定差異時(shí)采取的一種補(bǔ)償措施。11 3. 3.傳輸修正值的測(cè)定傳輸修正值的測(cè)定(1)(1) 試塊厚度與工件的厚度相同時(shí)試塊厚度與工件的厚度相同時(shí)&試塊上試塊上: 調(diào)節(jié)儀器的時(shí)基線和增益，使熒光屏上一次底波調(diào)節(jié)儀器的時(shí)基線和增益，使熒光屏上一次底波B1達(dá)到基準(zhǔn)高度并記錄此時(shí)衰減器讀數(shù)達(dá)到基準(zhǔn)高度并記錄此時(shí)

10、衰減器讀數(shù)V1；&工件上工件上: 調(diào)節(jié)衰減器旋鈕使工件的一次底波調(diào)節(jié)衰減器旋鈕使工件的一次底波B2達(dá)到基準(zhǔn)高度并記錄此時(shí)衰減器讀數(shù)達(dá)到基準(zhǔn)高度并記錄此時(shí)衰減器讀數(shù)V2；說(shuō)明：當(dāng)說(shuō)明：當(dāng)B2 高于高于B1時(shí)，時(shí)，dB為負(fù)值，表示工件的表面損失和材質(zhì)衰減小于為負(fù)值，表示工件的表面損失和材質(zhì)衰減小于試塊；反之，試塊；反之，dB為正值，表示工件的表面損失和材質(zhì)衰減大于試塊。為正值，表示工件的表面損失和材質(zhì)衰減大于試塊。& 傳輸修正值為：傳輸修正值為： dB =V2-V1（增益型）（增益型）Xi an Polytechnic University12(2)(2) 試塊厚度與工件的厚度不同

11、時(shí)試塊厚度與工件的厚度不同時(shí)& 按同厚度試塊測(cè)定步驟，測(cè)得按同厚度試塊測(cè)定步驟，測(cè)得dB為值；為值；& 計(jì)算試塊與工件的聲程不同引起的底波高度的分貝差計(jì)算試塊與工件的聲程不同引起的底波高度的分貝差V3；說(shuō)明：試塊厚度大于工件厚度時(shí)，說(shuō)明：試塊厚度大于工件厚度時(shí)， V3為負(fù)值；試塊厚度小于工件厚度時(shí)，為負(fù)值；試塊厚度小于工件厚度時(shí)，V3為正值。為正值。試塊厚度，；工件厚度，mmmm,lg203jjxxxxV& 傳輸修正值為：傳輸修正值為：dB +V3。Xi an Polytechnic University13 4. 4.工件材質(zhì)衰減系數(shù)的測(cè)定工件材質(zhì)衰減系數(shù)的測(cè)定(1)

12、 x 3N時(shí)：時(shí)：。聲束擴(kuò)散引起的分貝差nmxmnnmBBnmlg20dB/mm2lg20Xi an Polytechnic University14(2) x 3N時(shí)時(shí)。擴(kuò)散衰減引起的分貝差6dB/mm2621xBBXi an Polytechnic University151.1.確定缺陷的位置確定缺陷的位置二、缺陷的評(píng)定二、缺陷的評(píng)定u 缺陷平面位置的確定缺陷平面位置的確定u 缺陷埋藏深度的確定缺陷埋藏深度的確定Xi an Polytechnic University16u 缺陷平面位置的確定缺陷平面位置的確定Xi an Polytechnic University示波屏示波屏試試件件探

13、頭探頭BT0BxBxFFF0 xF=nFxB=nB回波最大時(shí)探頭正下方回波最大時(shí)探頭正下方17u 缺陷埋藏深度的確定缺陷埋藏深度的確定 時(shí)基比例法時(shí)基比例法 圖像比較法圖像比較法Xi an Polytechnic University(1)(1)時(shí)基比例法時(shí)基比例法 用縱波直探頭進(jìn)行直接接觸法檢測(cè)時(shí)，如果超聲檢測(cè)儀的時(shí)基線是按用縱波直探頭進(jìn)行直接接觸法檢測(cè)時(shí)，如果超聲檢測(cè)儀的時(shí)基線是按1:1:n 的比例調(diào)節(jié)的，觀察到缺陷回波的比例調(diào)節(jié)的，觀察到缺陷回波前沿所對(duì)的水平刻度值為前沿所對(duì)的水平刻度值為f，則缺陷至探頭的距離，則缺陷至探頭的距離xf為為: xf=nf 例：例：用縱波直探頭檢測(cè)，時(shí)基線用

14、縱波直探頭檢測(cè)，時(shí)基線 比例為比例為1:2，在水平刻度，在水平刻度50處有處有 一缺陷回波，則缺陷到探頭的距離為一缺陷回波，則缺陷到探頭的距離為: mm100502fx18(2)(2)圖像比較法圖像比較法若工件長(zhǎng)為若工件長(zhǎng)為L(zhǎng)，缺陷波和底波距發(fā)射波分別為，缺陷波和底波距發(fā)射波分別為xF和和xB，那么，缺陷距探測(cè)面為：那么，缺陷距探測(cè)面為：LxxhBFXi an Polytechnic University192.2.缺陷尺寸的評(píng)定缺陷尺寸的評(píng)定u 回波高度法回波高度法u 當(dāng)量評(píng)定法當(dāng)量評(píng)定法u 測(cè)長(zhǎng)法測(cè)長(zhǎng)法Xi an Polytechnic University20(1) (1) 回波高度法回

15、波高度法FFdBB BF BF B用缺陷回波高度表示缺陷回波法用缺陷回波峰值或至基準(zhǔn)高的值表示法底波高度法法法Xi an Polytechnic University21(2)(2) 當(dāng)量評(píng)定法當(dāng)量評(píng)定法的情況適用于曲線法的情況適用于當(dāng)量計(jì)算法的情況可用于試塊比較法NxNxNx3(AVG)3()3(Xi an Polytechnic University22? 試塊比較法是將缺陷波幅直接與對(duì)比試塊中同聲程的人工反射體回波幅度相比較，若兩者相等時(shí)以試塊比較法是將缺陷波幅直接與對(duì)比試塊中同聲程的人工反射體回波幅度相比較，若兩者相等時(shí)以該人工反射體尺寸作為缺陷當(dāng)量。該人工反射體尺寸作為缺陷當(dāng)量。 試

16、塊比較法試塊比較法 若人工反射體為若人工反射體為2mm平底孔時(shí)，稱缺陷當(dāng)量尺寸為平底孔時(shí)，稱缺陷當(dāng)量尺寸為2mm平底孔當(dāng)量。平底孔當(dāng)量。 若缺陷波高與人工反射體的反射波高不相等，則以人工反射體尺寸和缺陷波幅度高于或低于人工若缺陷波高與人工反射體的反射波高不相等，則以人工反射體尺寸和缺陷波幅度高于或低于人工反射體回波幅度的分貝數(shù)表示，如反射體回波幅度的分貝數(shù)表示，如2mm+3dB平底孔當(dāng)量，表示缺陷幅度比平底孔當(dāng)量，表示缺陷幅度比2mm 平底孔反射幅度高平底孔反射幅度高3dB。Xi an Polytechnic University23? 當(dāng)量計(jì)算法是根據(jù)超聲檢測(cè)中測(cè)得的缺陷回波與基準(zhǔn)波高（或底

17、波）的分貝差值，利用各種人當(dāng)量計(jì)算法是根據(jù)超聲檢測(cè)中測(cè)得的缺陷回波與基準(zhǔn)波高（或底波）的分貝差值，利用各種人工反射體反射聲壓和大平底反射聲壓之間的理論分貝差值表示缺陷的當(dāng)量尺寸的方法。工反射體反射聲壓和大平底反射聲壓之間的理論分貝差值表示缺陷的當(dāng)量尺寸的方法。 當(dāng)量計(jì)算法當(dāng)量計(jì)算法Xi an Polytechnic University24大平底和平底孔的回波聲壓分別為：大平底和平底孔的回波聲壓分別為：NxxFPPSB320NxxFFPPff322S0 222lg20lg20fBfBfxxDPPfBfBfxxxxD22lg2022不同距離的平底孔與大平底回波聲壓的分貝差值為：不同距離的平底孔與

18、大平底回波聲壓的分貝差值為：若考慮材質(zhì)衰減引起的聲壓隨距離的變化，則有：若考慮材質(zhì)衰減引起的聲壓隨距離的變化，則有：NxexFPPxSB3268. 820NxexFFPPxff368. 8222S0 Xi an Polytechnic University25 例例1：用：用4P14Z檢測(cè)厚度檢測(cè)厚度x=400mm的鋼制工件，鋼中的鋼制工件，鋼中cL=5900m/s, 材料衰減系數(shù)材料衰減系數(shù)a=0.01dB/mm，發(fā)現(xiàn)距離檢測(cè)面，發(fā)現(xiàn)距離檢測(cè)面250mm處有一缺陷，此缺陷回波與工件完好區(qū)底面回波的分貝差為處有一缺陷，此缺陷回波與工件完好區(qū)底面回波的分貝差為-16dB，求此缺陷的當(dāng)量尺寸。，求

19、此缺陷的當(dāng)量尺寸。26例例2：用：用2P14Z檢測(cè)厚度檢測(cè)厚度x=350mm的鋼制工件，鋼中的鋼制工件，鋼中cL=5900m/s，發(fā)現(xiàn)發(fā)現(xiàn)距離檢測(cè)面距離檢測(cè)面200mm處有一缺陷，此缺陷回波高比平底孔試塊處有一缺陷，此缺陷回波高比平底孔試塊150 / 2回波高度高回波高度高11dB，求此缺陷的當(dāng)量平底孔尺寸。，求此缺陷的當(dāng)量平底孔尺寸。27通用平底孔通用平底孔 A VG曲線曲線 AVG曲線法曲線法 (x3N)Xi an Polytechnic University橫坐標(biāo)表示歸一化距離橫坐標(biāo)表示歸一化距離A縱坐標(biāo)表示相對(duì)波高縱坐標(biāo)表示相對(duì)波高V圖中最上面一根直線代表底波高度線圖中最上面一根直線代

20、表底波高度線以下每一組曲線代表缺陷回波高度以下每一組曲線代表缺陷回波高度圖中圖中G表示歸一化尺寸表示歸一化尺寸s,fDDGNxA作用：作用：( (1) ) 調(diào)整檢測(cè)靈敏度。調(diào)整檢測(cè)靈敏度。 ( (2) )確定處缺陷的當(dāng)量大小。確定處缺陷的當(dāng)量大小。28 例例1： 用用2.5P14Z探頭檢測(cè)厚度為探頭檢測(cè)厚度為420mm餅形鋼制工件，鋼中餅形鋼制工件，鋼中cl=5900m/s，( (1) ) 利用底波調(diào)整利用底波調(diào)整2平底孔檢測(cè)靈敏度。平底孔檢測(cè)靈敏度。 ( (2) )檢測(cè)中在檢測(cè)中在210mm處發(fā)現(xiàn)有一缺陷，其回波比底波低處發(fā)現(xiàn)有一缺陷，其回波比底波低26dB，求此處缺陷，求此處缺陷 的當(dāng)量大

21、小。的當(dāng)量大小。Xi an Polytechnic University29Xi an Polytechnic Universitya (20,-22)d (20,-66)30Xi an Polytechnic Universitya(20,-22)b(20,-48)2626dBc(10,-48)31(3)(3) 測(cè)長(zhǎng)法測(cè)長(zhǎng)法? 原理：當(dāng)聲束整個(gè)寬度全部入射到大于聲束截面的缺陷上時(shí)，缺陷的反射幅度為其最大值，而當(dāng)聲束原理：當(dāng)聲束整個(gè)寬度全部入射到大于聲束截面的缺陷上時(shí)，缺陷的反射幅度為其最大值，而當(dāng)聲束的一部分離開(kāi)缺陷時(shí)，缺陷反射面積減小，回波幅度降低，完全離開(kāi)時(shí)，就沒(méi)有缺陷回波了，這樣，就可

22、以的一部分離開(kāi)缺陷時(shí)，缺陷反射面積減小，回波幅度降低，完全離開(kāi)時(shí)，就沒(méi)有缺陷回波了，這樣，就可以根據(jù)缺陷最大回波高度降低的情況和探頭移動(dòng)的距離來(lái)確定缺陷的邊緣范圍或長(zhǎng)度。實(shí)際檢測(cè)時(shí)，缺陷的回根據(jù)缺陷最大回波高度降低的情況和探頭移動(dòng)的距離來(lái)確定缺陷的邊緣范圍或長(zhǎng)度。實(shí)際檢測(cè)時(shí)，缺陷的回波高度完全消失的臨界位置是難以界定的，所以，按規(guī)定的方法測(cè)定的缺陷長(zhǎng)度稱為缺陷的指示長(zhǎng)度。測(cè)長(zhǎng)波高度完全消失的臨界位置是難以界定的，所以，按規(guī)定的方法測(cè)定的缺陷長(zhǎng)度稱為缺陷的指示長(zhǎng)度。測(cè)長(zhǎng)法分為：法分為：Xi an Polytechnic University峰值法、絕對(duì)靈敏度法、端點(diǎn)法端點(diǎn)法相對(duì)靈敏度法6dB6d

23、B32u 相對(duì)靈敏度法相對(duì)靈敏度法a. 6dBa. 6dB法法( (半波高度法半波高度法) )?半波高度法具體做法是：移動(dòng)探頭找到缺陷的最大反射波半波高度法具體做法是：移動(dòng)探頭找到缺陷的最大反射波( (調(diào)節(jié)增益或衰減使不要達(dá)到調(diào)節(jié)增益或衰減使不要達(dá)到100100%) )，然，然后沿缺陷方向左右移動(dòng)探頭，當(dāng)缺陷波高降低一半時(shí)，探頭中心線之間距離就是缺陷的指示長(zhǎng)度。后沿缺陷方向左右移動(dòng)探頭，當(dāng)缺陷波高降低一半時(shí)，探頭中心線之間距離就是缺陷的指示長(zhǎng)度。? 6dB 6dB法的具體做法是：移動(dòng)探頭找到缺陷的最大反射波后，調(diào)節(jié)衰減器，使缺陷波高降至基準(zhǔn)波法的具體做法是：移動(dòng)探頭找到缺陷的最大反射波后，調(diào)節(jié)

24、衰減器，使缺陷波高降至基準(zhǔn)波高。然后用衰減器將儀器靈敏度提高高。然后用衰減器將儀器靈敏度提高6dB6dB，沿缺陷方向移動(dòng)探頭，當(dāng)缺陷波高降至基準(zhǔn)高度時(shí)，探頭中心，沿缺陷方向移動(dòng)探頭，當(dāng)缺陷波高降至基準(zhǔn)高度時(shí)，探頭中心線之間距離就是缺陷的指示長(zhǎng)度。線之間距離就是缺陷的指示長(zhǎng)度。Xi an Polytechnic University33b. b. 端點(diǎn)端點(diǎn)6dB6dB法法( (半波高度法半波高度法) ) 當(dāng)掃查過(guò)程中缺陷反射波有多個(gè)高點(diǎn)時(shí)，測(cè)長(zhǎng)采用端點(diǎn)當(dāng)掃查過(guò)程中缺陷反射波有多個(gè)高點(diǎn)時(shí)，測(cè)長(zhǎng)采用端點(diǎn)6dB6dB法。法。?端點(diǎn)端點(diǎn)6dB6dB法的具體做法是：移動(dòng)探頭，當(dāng)發(fā)現(xiàn)缺陷后，探頭沿著缺陷方向

25、左右移動(dòng)，找到缺陷兩端法的具體做法是：移動(dòng)探頭，當(dāng)發(fā)現(xiàn)缺陷后，探頭沿著缺陷方向左右移動(dòng)，找到缺陷兩端的最大反射波，分別以這兩個(gè)端點(diǎn)反射波高為基準(zhǔn)，繼續(xù)向左、向右移動(dòng)探頭，當(dāng)端點(diǎn)反射波高降低一的最大反射波，分別以這兩個(gè)端點(diǎn)反射波高為基準(zhǔn)，繼續(xù)向左、向右移動(dòng)探頭，當(dāng)端點(diǎn)反射波高降低一半（即半（即6dB6dB）時(shí)，探頭中心線之間的距離即為缺陷的指示長(zhǎng)度。）時(shí)，探頭中心線之間的距離即為缺陷的指示長(zhǎng)度。Xi an Polytechnic University34u 絕對(duì)靈敏度法絕對(duì)靈敏度法? 絕對(duì)靈敏度測(cè)長(zhǎng)法是在儀器靈敏度一定的條件下，探頭沿缺陷長(zhǎng)度方向平行移動(dòng)，當(dāng)缺陷波高降絕對(duì)靈敏度測(cè)長(zhǎng)法是在儀器靈敏

26、度一定的條件下，探頭沿缺陷長(zhǎng)度方向平行移動(dòng)，當(dāng)缺陷波高降到規(guī)定位置時(shí)，將此時(shí)探頭移動(dòng)的距離作為缺陷的指示長(zhǎng)度。到規(guī)定位置時(shí)，將此時(shí)探頭移動(dòng)的距離作為缺陷的指示長(zhǎng)度。Xi an Polytechnic University35u 端點(diǎn)峰值法端點(diǎn)峰值法? 探頭在測(cè)長(zhǎng)掃查過(guò)程中，如發(fā)現(xiàn)缺陷反射波值起伏變化，有多個(gè)高點(diǎn)時(shí)，則可以將缺陷兩端反射探頭在測(cè)長(zhǎng)掃查過(guò)程中，如發(fā)現(xiàn)缺陷反射波值起伏變化，有多個(gè)高點(diǎn)時(shí)，則可以將缺陷兩端反射波極大值之間探頭的距離作為缺陷指示長(zhǎng)度，這種方法稱為端點(diǎn)峰值法。波極大值之間探頭的距離作為缺陷指示長(zhǎng)度，這種方法稱為端點(diǎn)峰值法。Xi an Polytechnic Universi

27、ty36小結(jié)：縱波直探頭檢測(cè)工藝流程：小結(jié)：縱波直探頭檢測(cè)工藝流程：1、儀器、探頭的選擇及檢測(cè)工件的準(zhǔn)備；、儀器、探頭的選擇及檢測(cè)工件的準(zhǔn)備；2 2、時(shí)基線的調(diào)整（掃描速度和零位調(diào)節(jié)）；、時(shí)基線的調(diào)整（掃描速度和零位調(diào)節(jié)）；3 3、檢測(cè)靈敏度調(diào)整（試塊法和工件底波法）；、檢測(cè)靈敏度調(diào)整（試塊法和工件底波法）；4、傳輸修正值的測(cè)定；、傳輸修正值的測(cè)定；5 5、工件材質(zhì)衰減系數(shù)的測(cè)定；、工件材質(zhì)衰減系數(shù)的測(cè)定；6 6、評(píng)定缺陷：（定位：平面位置和埋藏深度）、評(píng)定缺陷：（定位：平面位置和埋藏深度） （定量：回波高度法、當(dāng)量評(píng)定法和測(cè)長(zhǎng)法）。（定量：回波高度法、當(dāng)量評(píng)定法和測(cè)長(zhǎng)法）。Xi an Pol

28、ytechnic University376. 5 橫波斜探頭檢測(cè)技術(shù)橫波斜探頭檢測(cè)技術(shù)u 檢測(cè)設(shè)備的調(diào)整檢測(cè)設(shè)備的調(diào)整u 缺陷的評(píng)定缺陷的評(píng)定Xi an Polytechnic University383035tan:0lLKKS值探頭3560(K=0.71.73) 6076(K=1.733.73) 7580(K=3.735.67) 1. 探頭入射點(diǎn)和折射角的測(cè)定探頭入射點(diǎn)和折射角的測(cè)定一、檢測(cè)設(shè)備的調(diào)節(jié)一、檢測(cè)設(shè)備的調(diào)節(jié) 利用利用W試塊或試塊或CSK-IA試塊上測(cè)定試塊上測(cè)定。Ml1000探頭前沿長(zhǎng)度Xi an Polytechnic University39 2. 掃描速度的調(diào)節(jié)掃描速度

29、的調(diào)節(jié)u 聲程調(diào)節(jié)法聲程調(diào)節(jié)法u 水平調(diào)節(jié)法水平調(diào)節(jié)法 u 深度調(diào)節(jié)法深度調(diào)節(jié)法Xi an Polytechnic University40(1)(1)聲程調(diào)節(jié)法聲程調(diào)節(jié)法調(diào)節(jié)按1:1:x& 聲程調(diào)節(jié)法是示波屏上的水平刻度值聲程調(diào)節(jié)法是示波屏上的水平刻度值 與橫波聲程與橫波聲程 x 成比例。成比例。Xi an Polytechnic University41 W試塊試塊即可。調(diào)至圓弧面，找到回波，并后換橫波探頭并對(duì)準(zhǔn)，然、分別對(duì)準(zhǔn)、底面，使底波先用直探頭對(duì)準(zhǔn)相當(dāng)于橫波聲程的縱波聲程的10010010050BB91mm4 .1523. 3505.99150mm91mm21RXi an P

30、olytechnic University42調(diào)整方法：調(diào)整方法：將橫波探頭直接對(duì)準(zhǔn)將橫波探頭直接對(duì)準(zhǔn)R5050和和R100100圓弧面，使回波圓弧面，使回波B1( (R50)50)對(duì)準(zhǔn)對(duì)準(zhǔn)5050，B2( (R100)100)對(duì)準(zhǔn)對(duì)準(zhǔn)100100，于是橫波掃描速度，于是橫波掃描速度1:11:1和和“0 0”點(diǎn)同時(shí)調(diào)好校準(zhǔn)。點(diǎn)同時(shí)調(diào)好校準(zhǔn)。TB1B2100050 CSK-A試塊試塊Xi an Polytechnic University43 W2試塊試塊 半圓試塊半圓試塊調(diào)整方法：調(diào)整方法：探頭對(duì)準(zhǔn)探頭對(duì)準(zhǔn) R25 圓弧圓弧面，調(diào)節(jié)儀器使面，調(diào)節(jié)儀器使B1、B2分別對(duì)準(zhǔn)分別對(duì)準(zhǔn)水平刻度水平刻度

31、25、100即可。即可。調(diào)整方法：調(diào)整方法：探頭對(duì)準(zhǔn)探頭對(duì)準(zhǔn) R50 圓弧圓弧面，調(diào)節(jié)儀器使面，調(diào)節(jié)儀器使 B1、B2 分別對(duì)分別對(duì)準(zhǔn)水平刻度準(zhǔn)水平刻度0、100，然后調(diào)，然后調(diào)“脈沖移位脈沖移位”使使 B1對(duì)對(duì)準(zhǔn)準(zhǔn)50即可。即可。Xi an Polytechnic University44(2) (2) 水平水平調(diào)節(jié)法和深度調(diào)節(jié)法調(diào)節(jié)法和深度調(diào)節(jié)法& 水平調(diào)節(jié)法是示波屏上的水平刻度值水平調(diào)節(jié)法是示波屏上的水平刻度值 與反射體的水平距離與反射體的水平距離l 成比例。成比例。& 深度調(diào)節(jié)法是示波屏上的水平刻度值深度調(diào)節(jié)法是示波屏上的水平刻度值 與反射體的深度與反射體的深度d 成比

32、例。成比例。SldXi an Polytechnic University45 利用利用CSK-A試塊，利用試塊，利用R50和和R100圓弧圓弧1.01:1:Kx調(diào)節(jié)，設(shè)按mm7 .7021100 mm35.3515012221lKKlKKlSldmm7 .7021100 35.35mm 15012221dKdKdXi an Polytechnic University調(diào)整方法：調(diào)整方法：將探頭對(duì)準(zhǔn)將探頭對(duì)準(zhǔn) R50 圓弧，調(diào)節(jié)儀器使圓弧，調(diào)節(jié)儀器使 B1、B2 分別對(duì)準(zhǔn)水平刻分別對(duì)準(zhǔn)水平刻度度35、70，則掃描速度，則掃描速度為為1:1。46 利用利用R50半圓試塊半圓試塊1.01:1:Kx

33、調(diào)節(jié)，設(shè)按mm105313 mm35112221lKRKlKRKl12221313 1dKRdKRdXi an Polytechnic University調(diào)整方法：調(diào)整方法：將探頭對(duì)準(zhǔn)將探頭對(duì)準(zhǔn) R50 圓弧，調(diào)節(jié)儀器使圓弧，調(diào)節(jié)儀器使 B1、B2 分別對(duì)準(zhǔn)水平刻度分別對(duì)準(zhǔn)水平刻度0、70，然后調(diào)，然后調(diào)“脈沖移位脈沖移位”使使 B1對(duì)準(zhǔn)對(duì)準(zhǔn)35即可。即可。471.51:1:Kx調(diào)節(jié)，設(shè)按90605 . 130205 . 161mm60mm202211KdlKdl橫孔對(duì)應(yīng)的水平距離的和 利用利用CSK-A短橫孔試塊短橫孔試塊SlXi an Polytechnic University48三三

34、. . 距離距離- -波幅曲線的制作和靈敏度調(diào)整波幅曲線的制作和靈敏度調(diào)整1. 1. 距離距離-波幅曲線波幅曲線& 距離距離-波幅曲線是描述某一特定反射波幅曲線是描述某一特定反射體回波高度隨距離變化關(guān)系的曲線。體回波高度隨距離變化關(guān)系的曲線。& 由評(píng)定線、定量線和判廢線組成，分由評(píng)定線、定量線和判廢線組成，分三個(gè)區(qū)。三個(gè)區(qū)。& 可在可在CSK-A 、CSK-A 或或CSK-A 試塊上制作。試塊上制作。& 可進(jìn)行靈敏度的調(diào)整和缺陷當(dāng)量尺寸的評(píng)定?？蛇M(jìn)行靈敏度的調(diào)整和缺陷當(dāng)量尺寸的評(píng)定。Xi an Polytechnic University492.2.不同壁厚的不

35、同壁厚的距離距離-波幅曲線靈敏度選擇波幅曲線靈敏度選擇CSK-A試塊試塊Xi an Polytechnic University50CSK-A試塊試塊CSK-A試塊試塊Xi an Polytechnic University51Xi an Polytechnic University52Xi an Polytechnic University533. 3. 距離距離-波幅曲線的繪制方法及其應(yīng)用波幅曲線的繪制方法及其應(yīng)用u 距離距離-dB曲線曲線u 面板曲線面板曲線Xi an Polytechnic University54(1)(1) 距離距離-dB曲線的繪制（例：板厚曲線的繪制（例：板厚T=

36、30mm 。）。） 測(cè)定探頭入射點(diǎn)和測(cè)定探頭入射點(diǎn)和K值，并根據(jù)板厚調(diào)節(jié)掃描速度值，并根據(jù)板厚調(diào)節(jié)掃描速度(1:1)(1:1)。 測(cè)定測(cè)定CSK-A試塊不同距離處橫孔的試塊不同距離處橫孔的dB值并填入表格。值并填入表格。Xi an Polytechnic University55 利用表中數(shù)據(jù)，以孔深為橫坐標(biāo)，以利用表中數(shù)據(jù)，以孔深為橫坐標(biāo)，以dB值為縱坐標(biāo)繪圖。值為縱坐標(biāo)繪圖。Xi an Polytechnic University56 2)2)調(diào)整檢測(cè)靈敏度：調(diào)整檢測(cè)靈敏度：標(biāo)準(zhǔn)要求焊接檢測(cè)靈敏度不低于評(píng)定線。標(biāo)準(zhǔn)要求焊接檢測(cè)靈敏度不低于評(píng)定線。 距離距離-dB曲線的應(yīng)用曲線的應(yīng)用 1)1

37、)了解反射體波高與距離之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系。了解反射體波高與距離之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系。 調(diào)節(jié)方法調(diào)節(jié)方法：本例中本例中T=30mm，評(píng)定線為，評(píng)定線為16-9dB，二次波檢測(cè)最大深度為，二次波檢測(cè)最大深度為60mm。由表中數(shù)據(jù)可得，掃查靈敏度為由表中數(shù)據(jù)可得，掃查靈敏度為29dB，將衰減器調(diào)到，將衰減器調(diào)到29dB即可。即可。Xi an Polytechnic University57 3) 3) 比較缺陷大小。比較缺陷大小。 比較方法比較方法：如檢測(cè)中發(fā)現(xiàn)兩缺陷，缺陷如檢測(cè)中發(fā)現(xiàn)兩缺陷，缺陷1：df1=30mm，波高為，波高為45dB；缺陷；缺陷2：df2=50mm，波高為，波高為40dB。 缺陷缺陷1

38、的當(dāng)量為的當(dāng)量為16+45-47=16-2dB， 缺陷缺陷2的當(dāng)量為的當(dāng)量為16+40-41=16-1dB， 由此可得缺陷由此可得缺陷1小于缺陷小于缺陷2。Xi an Polytechnic University58 4) 4) 確定缺陷所處的區(qū)域。確定缺陷所處的區(qū)域。 比較方法比較方法：如檢測(cè)中發(fā)現(xiàn)兩缺陷，缺陷如檢測(cè)中發(fā)現(xiàn)兩缺陷，缺陷1：df1=20mm，波高為，波高為45dB；缺陷；缺陷2：df2=60mm，波高為，波高為40dB。缺陷缺陷1的波高為的波高為45dB47dB，在定量線以下，即在，在定量線以下，即在區(qū)。區(qū)。缺陷缺陷2的當(dāng)量為的當(dāng)量為35dB40dB43dB，在定量線以上判廢線

39、以下，即在，在定量線以上判廢線以下，即在區(qū)。區(qū)。Xi an Polytechnic University59(2)(2) 面板曲線的繪制面板曲線的繪制 測(cè)定探頭入射點(diǎn)和測(cè)定探頭入射點(diǎn)和K值，并根據(jù)板厚調(diào)節(jié)掃描速度值，并根據(jù)板厚調(diào)節(jié)掃描速度(1:1)。 探頭對(duì)準(zhǔn)探頭對(duì)準(zhǔn)CSK-A試塊上深為試塊上深為10mm處處16橫孔找到回波，調(diào)至滿幅的橫孔找到回波，調(diào)至滿幅的100%，在面板上標(biāo)記波峰對(duì)應(yīng)的，在面板上標(biāo)記波峰對(duì)應(yīng)的點(diǎn)點(diǎn)，并記下此時(shí)的，并記下此時(shí)的dB值值N。 固定增益旋鈕和衰減器，分別檢測(cè)深度為固定增益旋鈕和衰減器，分別檢測(cè)深度為20、30、40、50、60mm的的16橫孔橫孔找到回波，在面板

40、上標(biāo)記找到回波，在面板上標(biāo)記相應(yīng)的波峰對(duì)應(yīng)的點(diǎn)相應(yīng)的波峰對(duì)應(yīng)的點(diǎn)、 、，然后，然后連點(diǎn)成連點(diǎn)成線，得到一條線，得到一條16 參考曲線，即面板曲線參考曲線，即面板曲線。Xi an Polytechnic University60u 面板曲線的應(yīng)用面板曲線的應(yīng)用 1) )調(diào)整靈敏度：調(diào)整靈敏度：若工件厚度在若工件厚度在1546mm范圍內(nèi)，評(píng)定線為范圍內(nèi)，評(píng)定線為16-9dB，只要在只要在N(如如30dB)的基礎(chǔ)上降低的基礎(chǔ)上降低9dB，即衰減器讀數(shù)為，即衰減器讀數(shù)為21dB，此時(shí)靈敏度，此時(shí)靈敏度調(diào)好。調(diào)好。Xi an Polytechnic University612)2)確定缺陷所處區(qū)域：確定

41、缺陷所處區(qū)域：檢測(cè)時(shí)若缺陷回波低于參考線，則說(shuō)明缺陷波低于評(píng)定線，可以不考慮。若缺陷波高檢測(cè)時(shí)若缺陷回波低于參考線，則說(shuō)明缺陷波低于評(píng)定線，可以不考慮。若缺陷波高于參考線，則用衰減器將缺陷波調(diào)至參考線，根據(jù)衰減的于參考線，則用衰減器將缺陷波調(diào)至參考線，根據(jù)衰減的dBdB值求出缺陷的當(dāng)量和區(qū)域。值求出缺陷的當(dāng)量和區(qū)域。例如：例如：+4dB，則缺陷當(dāng)量為，則缺陷當(dāng)量為16-9+4= 16-5dB，在，在區(qū)區(qū)。 +8dB，則缺陷當(dāng)量為，則缺陷當(dāng)量為16-9+8= 16-1dB，在，在區(qū)區(qū)。 +16dB，則缺陷當(dāng)量為，則缺陷當(dāng)量為16-9+16= 16+7dB，在，在區(qū)區(qū)。Xi an Polytech

42、nic University62四四. . 傳輸修正值的測(cè)定和補(bǔ)償傳輸修正值的測(cè)定和補(bǔ)償1. 1. 單探頭法測(cè)定單探頭法測(cè)定（采用和工件相同厚度的試塊）（采用和工件相同厚度的試塊）u試塊上：試塊上：移動(dòng)探頭使試塊棱角移動(dòng)探頭使試塊棱角A處的反射波處的反射波B1達(dá)到最高，并調(diào)節(jié)衰減器旋鈕，使其達(dá)到基準(zhǔn)高度，記下此達(dá)到最高，并調(diào)節(jié)衰減器旋鈕，使其達(dá)到基準(zhǔn)高度，記下此時(shí)的衰減器讀數(shù)時(shí)的衰減器讀數(shù)V1。u工件上：工件上：移動(dòng)探頭使工件移動(dòng)探頭使工件A處的反射波處的反射波B2達(dá)到最高。調(diào)節(jié)衰減器旋鈕，使其達(dá)到基準(zhǔn)高度，記下此時(shí)的衰減達(dá)到最高。調(diào)節(jié)衰減器旋鈕，使其達(dá)到基準(zhǔn)高度，記下此時(shí)的衰減器讀數(shù)器讀數(shù)V

43、2。Xi an Polytechnic University63u計(jì)算傳輸修正值：計(jì)算傳輸修正值： dB =V2-V1（增益型）（增益型） 。說(shuō)明：說(shuō)明： dB為正值，表示工件的表面損失大于試塊，調(diào)整靈敏度時(shí)應(yīng)提高增益；為正值，表示工件的表面損失大于試塊，調(diào)整靈敏度時(shí)應(yīng)提高增益； dB為負(fù)值，表示為負(fù)值，表示工件的表面損失小于試塊，調(diào)整靈敏度時(shí)應(yīng)降低增益。工件的表面損失小于試塊，調(diào)整靈敏度時(shí)應(yīng)降低增益。Xi an Polytechnic University642. 2. 雙探頭法測(cè)定雙探頭法測(cè)定(1)(1)工件與試塊的厚度相同：工件與試塊的厚度相同：? 依次測(cè)出在試塊和工件上底面回波達(dá)到基準(zhǔn)

44、依次測(cè)出在試塊和工件上底面回波達(dá)到基準(zhǔn)波高時(shí)衰減器的讀數(shù)波高時(shí)衰減器的讀數(shù)V1 和和V2 。?傳輸修正值：傳輸修正值： dB =V2-V1（增益型）（增益型） Xi an Polytechnic University65(2)(2)工件厚度小于試塊厚度：工件厚度小于試塊厚度：?工件上：工件上：將接收探頭置于將接收探頭置于1P處處,記下反射波記下反射波R1的的波高和位置，以及衰減器的讀數(shù)波高和位置，以及衰減器的讀數(shù)V2 ；?將接收探頭置于將接收探頭置于2P處處-記下反射波記下反射波R2的波高和的波高和位置；位置；?試塊上：試塊上：將接收探頭置于將接收探頭置于1P處，找到反射波處，找到反射波R，將

45、將R調(diào)到調(diào)到R1和和R2的連線上，記下此時(shí)衰減器的讀數(shù)的連線上，記下此時(shí)衰減器的讀數(shù)V1；?傳輸修正值：傳輸修正值： dB =V2-V1（增益型）（增益型） Xi an Polytechnic University66(3)(3)工件厚度大于試塊厚度：工件厚度大于試塊厚度：?試塊上：試塊上：將接收探頭置于將接收探頭置于1P處處,記下反射波記下反射波R1的波高和位置，以及衰減器的讀數(shù)的波高和位置，以及衰減器的讀數(shù)V1 ；?將接收探頭置于將接收探頭置于2P處處-記下反射波記下反射波R2的波高和的波高和位置；位置；?工件上：工件上：將接收探頭置于將接收探頭置于1P處找到反射波處找到反射波R，將，將R

46、調(diào)到調(diào)到R1和和R2的連線上，記下此時(shí)讀數(shù)的連線上，記下此時(shí)讀數(shù)V2；? 傳輸修正值：傳輸修正值： dB =V2-V1（增益型）（增益型） Xi an Polytechnic University67五五. . 缺陷的評(píng)定缺陷的評(píng)定1. 1. 平面工件的缺陷定位平面工件的缺陷定位u 按聲程調(diào)節(jié)掃描速度時(shí)：按聲程調(diào)節(jié)掃描速度時(shí)：(1)(1)一次波時(shí)：一次波時(shí)：coscossinsinffffffnxdnxlffnx Xi an Polytechnic University68cos2cos2sinsinffffffnTxTdnxl(2)(2)二次波時(shí)：二次波時(shí)：69u 按水平調(diào)節(jié)掃描速度時(shí)：按水平調(diào)節(jié)掃描速度時(shí)：(1)(1)一次波時(shí)，缺陷在工件中的水平距離和深度為一次波時(shí)，缺陷在工件中的水平距離和深度為KnKldnlfffffffnl (2)(2)二次波時(shí)，缺陷在工件中的水平距離和深度為二