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超声波探伤条件的选择

超声波探伤条件的选择

 
 

  超声波探伤仪探伤条件的选择包括耦合层厚度、耦合材料的选择、各种补偿的考虑、探测频率、探测方式和有关参数的选择,以及探测灵敏度的调节。对于不同的工件和技术要求,可选择不同的探测条件,这在具体工件探伤中将作进一步介绍,本节所涉及的内容仅为一般原则和通用方法。

一、耦合和表面补偿
        耦合是实现声能传递的必由途径,耦合剂是探头声源与工件这两种固体之间实现声能传递、保证软接触所必需的传声介质,它在二者界面上具有排除空气、充填不平的凹坑和间隙,并兼有防磨损、方便移动的功能。

1. 耦合损耗
        除耦合剂材料性质外,耦合损耗与耦合层厚度d及耦合层中超声波波长l有关。直接接触法超声波探伤的耦合层厚度一般均较薄,d<l/4。图3–35为2.25MHz直探头用锭子油作耦合剂时测得耦合层厚度与回波高度之间关系曲线(不同耦合条件所得曲线形状类同)
                                              
 

  从图中可以看出,在d<l/4范围内,随d/l的增大,耦合损耗增大,在d=l/4时耦合损耗*大。从图中还可看出,在时,耦合损耗均较大,声能透过率较小,而当时,声能透过率较大,耦合损耗较小。

       耦合层材料本身的透声性能和探测面的粗糙度也是影响耦合损耗的因素。图3–36为使用不同声阻抗耦合剂时,工件表面粗糙度对回波高度的影响,横坐标为表面粗糙度的平均高度RZ,它决定了耦合层的厚度,即d=RZ。

       由图可知,耦合剂声阻抗越大,越接近于晶片(或保护膜)和工件的声阻抗,探伤仪探测工件表面粗糙度越小即光洁度越高,则耦合损耗越小,透声性能越好。此外,耦合损耗还与探测频率和保护膜性质有关。

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