基于波幅耦合損耗修正的超聲檢測技術研究.pdf

1、在航空材料—鋁合金平板件的質(zhì)量控制中,超聲波脈沖—反射接觸法檢測技術作為重要的檢測手段已得到了廣泛應用。由于該檢測技術需要使用耦合劑,聲波傳入測試樣件時經(jīng)過耦合劑層,會造成波幅的耦合損耗,檢測結(jié)果無法精確定量。
　　進行平板件超聲波檢測時,耦合損耗與探頭作用力、表面粗糙度這兩個因素相關。探頭作用力通過改變耦合劑層的厚度和均勻性,影響聲波的聲壓透射率;表面粗糙度與聲波在固—液界面層中的等效波長相關聯(lián),決定著波幅的耦合損耗。
　

2、　為了揭示探頭作用力對耦合損耗的影響規(guī)律,本文通過使用重力范圍在4~52牛頓的加載塊來模擬施加在探頭上的作用力。試驗結(jié)果表明,探頭作用力小于20N時,耦合劑層的均勻性對耦合損耗起主導作用。探頭作用力大于20N時,耦合劑層的厚度對耦合損耗起主導作用。通過試驗,得到了探頭作用力—分貝補償量關系式,從而有效地減小因手工操作不穩(wěn)定性給檢測結(jié)果造成的偏差。
　　為了得到粗糙度對于耦合損耗的影響規(guī)律,本文通過使用粗糙度范圍在1~24μm的試塊

3、來模擬測試樣件表面。通過試驗,得到了不同表面粗糙度條件下的分貝補償量。驗證了粗糙度—分貝補償量公式的正確性,并將該公式推廣到使用航空材料超聲檢測中常用的介質(zhì),求出粗糙度—分貝補償量公式中特定耦合劑相對應的等效波長。在工程應用中,可以直接計算出耦合損耗量,提高檢測效率和精度。
　　本文通過對波幅耦合損耗修正技術的研究,使脈沖—反射接觸法檢測克服了耦合損耗給檢測結(jié)果帶來的不確定性,實現(xiàn)對缺陷的尺寸進行精確定量,提高了檢測結(jié)果的可靠性。