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超聲波探傷儀探傷中缺陷定位的影響因素分析
超聲波探傷儀
探傷中缺陷定位的影響因素分析:
1.儀器的影響
(1)儀器水平線性:儀器水平線性的好壞對缺陷定位有一定的影響。當儀器水平線性不佳時,缺陷定位誤差大。
(2)儀器水平刻度精度:儀器時基線比例是根據示波屏上水平刻度值來調節的,當儀器水平刻度不準時,缺陷定位誤差增大。
2.探頭的影響
(1)聲束偏離:無論是垂直入射還是傾斜入射探傷,都假定波束軸線與探頭晶片幾何中心重合,但實際上兩者難以重合。當實際聲束軸線偏離探頭幾何中心軸線較大時.缺陷定位精度定會下降。
(2)探頭雙峰:一般探頭發射的聲場只有一個主聲束。遠場區軸線上聲壓*高。但有些探頭性能不佳,存在兩個主聲束,發現缺陷時。不能判定是哪個主聲束發現的,因此也就難以確定缺陷的實際位置。
(3)斜楔磨損:橫渡探頭在探傷過程中,斜楔將會磨損。當操作者用力不均時,探頭斜楔前后磨損不同。當斜楔前面磨損較大時,折射角增大,探頭K值增大。當斜楔后面磨損較大時.折射角減小,K值也減小。探頭磨損還會使探頭入射點發生變化影響缺陷定位。
(4)探頭指向性:探頭半擴散角小,指向性好,缺陷定位誤差小,反之定位誤差大。
3.工件的影響
(1)工件表面粗糙度:工件表面粗糙,不僅會耦合**,而且由于表面凹凸不平,使聲波進入工件的時間產生差異。當凹槽深度為λ/2時,則進入工件的聲波相位正好相反。這樣就好像一個正負交替變化的次聲源作用在工件上,使進入工件的聲波互相干涉形成分叉,從而使缺陷定位困難。
(2)工件材質:工作材質對缺陷定位的影響可從聲速和內應力兩方面來討論。當工件與試塊的聲速不同時,就會使探頭的K值發生變
化。另外,工件內應力較大時,將使聲波的傳播速度和方向發生變化。當應力方向與波的傳播方向一致時,若應力為壓縮應力,則應力作用使試件彈性增加,遮時聲速加快。反之,著應力為控傅應力,則聲速減慢。當應力與波的傳播方向不一致時,波動過程中質點振動軌跡受應力干擾,使波的傳播方向產生偏離,影響缺陷定位。
(3)工件表面形狀:探測曲面工件時,探頭與工件接觸有兩種情況。一種是平面與曲面接觸,這時為點或線接觸,握持不當,探頭折射角容易發生變化。另一種是將探頭斜楔磨戲曲面。探頭與工件曲面接觸,這時折射角和聲束形狀將發生變化,影響缺陷定位。
(4)工件邊界:當缺陷靠近工件邊界時,由于側壁反射波與匿接入射波在缺陷處產生干涉,使聲場聲壓分布發生變化,聲束軸線發生偏離,使缺陷定位誤差增加。
(5)工件溫度:探頭的K值一般是在室溫下測定的。當探測的工件溫度發生變化時,工件中的聲速發生變化,使探頭的折射角隨之發生變化。如當溫度低于20°時,β<45°。當溫度高于20時°,β>45°。
(6)工件中缺陷情況:工件內缺陷方向也會影響缺陷定位。缺陷傾斜時,擴散波束入射至缺陷時回波較高,而定位時誤認為缺陷在軸線上,從而導致定位不準。
4.操作人員的影響
(1)儀器時基線比例:儀器時基線比例一般在試塊上調節。當工件與試塊的聲速不同時,儀器的時基線比例發生變化。影響缺陷定位精度。
另外,調節比例時,回波前沿沒有對準相應水平刻度或讀數不準。使缺陷定位誤差增加。
(2)入射點、K值:橫波探測時,當測定探頭的入射點、K值誤差較大時,也會影響缺陷定位。
(3)定位方法不當:橫波周向探測圓柱筒形工件時,缺陷定位與平板不同,若仍按平板工件處理,那么定位誤差將會增加。例如JB1152—81標準規定聲程修正系數μ=1.1且工件內外半徑之比r/R小予某一規定值時(K=1.O,r/R<0.86;K=2.0,r/R<O.96;K=2.5,r/R<o.975),要用曲面試塊修正,否則定位誤差大。
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