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1、超聲波探傷中的當(dāng)量計(jì)算 超聲波探傷中的當(dāng)量計(jì)算一、 當(dāng)量計(jì)算公式及其應(yīng)用論證“距聲源三倍近場(chǎng)區(qū)以遠(yuǎn)的聲波近似于球面波”的文獻(xiàn)很容易查找,恕不贅述。在此僅引用兩個(gè)關(guān)鍵性的公式,得出計(jì)算場(chǎng)當(dāng)量的一般公式:(1) 2 0f A S Sf P p ? ? ? ?(2) 0 2A SB p p ?? ?式中: ----缺陷的反射聲壓 f p----底面反射聲壓 B p----換能器起始聲壓 0 P----壓電晶片面積 A S----缺陷面積 f
2、S----超聲波波長(zhǎng) ?----缺陷深度或工件厚度,即反射面與探測(cè)面之間的距離 ?設(shè)有兩個(gè)缺陷:實(shí)際探傷過程中發(fā)現(xiàn)的缺陷 ,其深度為 ,面積為 ; f f f ? f S定起始當(dāng)量的假想平底孔 ,其深度為 ,面積為 ;其聲壓發(fā) b f b ? b S射比值為:2 0 2 2 2 2 242 2 2 2 20 2 4S S A ffff f f f b b bS S A b fb b f f f b bbP P SP S P?? ? ?
3、???? ? ?? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?對(duì)于具體的探傷工件而言, 、 (起始當(dāng)量直徑,厚度)均為定 b ? b ?值。所以在 0db 條件下,即場(chǎng)波高度等于起始靈敏度的給定屏高 時(shí),場(chǎng)當(dāng)量與其深度成正比,全厚度探傷時(shí) R≤1(即場(chǎng)不可能存在 于底波之后 ≤ ) 。分層探傷時(shí),超過分層深度的缺陷之 ≥ , f ? b ? f ? b ?即 R≥1。R 值是由于深度關(guān)系而擴(kuò)大或縮小的倍數(shù)。 例 1:葉輪厚 3
4、50mm,Ф2 起始靈敏度,在 150mm 深發(fā)現(xiàn)一個(gè) 0db 缺陷,求其當(dāng)量?解:150 3350 7 2 2 0.9 f b k mm ? ? ? ? ? ? ? ?例 2:頂蓋厚 370mm,分層探傷,已定好 200mm 深 Ф4 起始靈敏 度,發(fā)現(xiàn) 300mm 深,有一個(gè)-0db 缺陷,求其當(dāng)量?解:300 200 4 6 f b k mm ? ? ? ? ? ?若 β>0 則 >1,j 的物理意義是由于場(chǎng)波比假想平
5、底孔的理論波 40 10 j??高值(即定起始靈敏度調(diào)整歸零時(shí)的給定波高)高出 β 分貝,所以 此場(chǎng)較同一深度的“零分貝當(dāng)量”要大若干倍,這個(gè)倍數(shù)值就是 j, 可以由本文開始介紹的十七個(gè)常用對(duì)數(shù)值求出足夠準(zhǔn)確的近似值。 例 3:平頂蓋厚 350mm,Ф4 起始靈敏度,在 200mm 深,發(fā)現(xiàn)一個(gè) 27db 的缺陷,求其當(dāng)量?解:27 40 200 6350 5 10 4 4 2 3 11 f b jk mm ? ? ? ? ? ? ?
6、? ? ? ?二、 底與假想平底孔的分貝差 探傷中定起始靈敏度,實(shí)際上就是先求出相應(yīng)于工件厚度(或分層 深度處)的底波與同一深度的假想平底孔(如 Ф2)反射波的分貝量, 通過調(diào)整歸零的具體操作,使底波與假想孔反射波的差值出現(xiàn)在屏 幕上。以下就幾種特例求出底/孔分貝差,最后寫出一般表達(dá)式。 (一) 平面鍛件全深度探傷時(shí),底/孔分貝差的計(jì)算先求出大平底與同一深度假想平底孔的反射聲壓比0 20 2 22SAbS S A f f fP PP S
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