超聲波檢測中缺陷大小的定量方法
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超聲波檢測中缺陷大小的定量方法

文章分類:技術文章人氣:1,446 次訪問發表時間:2016-08-02

在工業超聲波檢測中,對缺陷的定量方法很多,但均有一定的局限性。常用的定量方法有當量法、底波高度法和測長法三種。當量法和底波高度法用于缺陷尺寸小于聲束截面的情況,測長法用于缺陷尺寸大于聲整截面的情況。

一、當量法

采用當量法確定的缺陷尺寸是缺陷的當量尺寸。常用的當量法有當量試塊比較法、當時計算法和當量AVG曲線法。

1.當量試塊比較法

采用當量法確定的缺陷尺寸是缺陷的當量尺寸。常用的當量法有當量試塊比較法、當量計算法和當量AVG曲線法。

當量試塊比較法是將工件中的自然缺陷回波與試塊上的人工缺陷回波進行比較來對缺定量的方法。

加工制作一系列含有不同聲程尺寸的人工缺陷試塊,檢測中發現缺陷時,將工件中自然缺陷回波與試塊上人工缺陷回波進行比較。當同聲程處的自然缺陷回波與某人工缺陷回波高度相等時,該人工缺陷的尺寸就是此自然缺陷的當量大小。

利用試塊比較法對缺陷定量要盡量使試塊與被探工件的材質、表面光潔度和形狀一致,并且其他探測條件不變,如超聲波探傷儀探頭、靈敏度旋鈕的位置,對探頭施加的壓力等。

當量試塊比較法是超聲波檢測中應用最早的一種定量方法,其優點是真觀易懂,當量概念明確,定量比較穩妥可靠。但這種方法需要制作大量試塊,成本高。同時操作也比較煩瑣,現場檢測要攜帶很多試塊,很不方便。因此當量試塊比較法應用不多,僅在X<3N的情況下或特別重要零件的精確定量時應用。

二.測長法

 當工件中缺陷尺寸大于聲整截面時,一般采用測長法來確定缺陷的長度。

測長法是根據缺陷波高與探頭移距離來確定缺陷尺寸。按規定的方法測定的缺陷長度稱為缺陷的指示長度。由于實際工作中缺陷的取向、性質、表面狀態等都會影響缺陷回波高,因此缺陷的指示長度總是小于或等于缺陷的實際長度。

根據測定缺陷長度時的靈敏度基準不同將測長法分為相對靈敏度法、絕對靈敏度法和端點峰值法。

1.相對靈敏度測長法

相對靈敏度測長法是以缺陷是最高回波為相對準、沿缺陷的長度方向移動探頭,降低一定的dB值來測定缺陷的長度。降低的分貝有3dB、6dB、10dB、12dB、20dB等幾種。常用的是6dB法和端點6dB。

(1)6dB法(半波高度法):由于小波高降低6dB后正好為原來的一半,因此6dB法又稱半波高度法。

半波高度法具體做法是:移勸探頭找到缺陷的最大反射波然后沿缺陷方向左右移動探頭,當缺陷波高降低一半時,探頭中心線之間距離就是缺陷指示長度。

6dB法的具體做法是:移動探頭找到缺陷的最大反射波后,調節衰減器,使缺陷波高降至基準波高。然后用衰落減器將儀器靈敏度提高6dB,沿缺陷方向移動探頭,當缺陷波高降至基準波高時,探頭中心線之間距離就是缺陷的指示長度。

半波高度法是用來對缺陷測長較常用的一種方法。適用于測長掃查過程中缺陷波只有一個高點的情況。

端點6dB法測長的具體做法是:當發現缺陷后,探頭沿著缺陷方向左右移動,找到缺陷兩端的最大反射波,分別以這兩個端點反射波高為基準,繼續向左、向右移動動探頭,當端點反射波高降低一半,探頭中心線之間的距離即為缺陷的指示長度。這種方法適用于測長掃查過程中缺陷反射波有多個高點的情況。

半波高度法和端點6dB法都屬于相對靈敏度法,因為它們是以被測缺陷本身的最大反射波或以缺陷本身兩端最大反射波為基準來測定缺陷長度的。

(2)絕對靈敏度測長法

絕對靈敏度測長法是在儀器靈敏度一定的條件下,探頭沿缺陷長度方向平行移動,當缺陷波高降到規定位置時,探頭移動的距離,即為缺陷的指示長度。

絕對靈每敏度測長法測得的缺陷指示波與測長靈敏度有關。測長靈敏度高,缺陷長度大。

(3)端點峰值法

探頭在測長掃查過程中,如發現缺陷反射波峰起伏變化,有多個高點時,則可以缺兩端反射波極大值之間探頭的移動長度來確定為缺陷指示長度,這種方法稱為端點峰值法。

端點峰值法測得的缺陷長度比6dB法測得的指示長度要小一些。端點峰值法也只適用于測長掃查過程中,缺陷反射波有多個高點的情況。

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