超聲波探傷中的當(dāng)量計算

1、超聲波探傷中的當(dāng)量計算 超聲波探傷中的當(dāng)量計算一、 當(dāng)量計算公式及其應(yīng)用論證“距聲源三倍近場區(qū)以遠的聲波近似于球面波”的文獻很容易查找，恕不贅述。在此僅引用兩個關(guān)鍵性的公式，得出計算場當(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 ?----缺陷深度或工件厚度，即反射面與探測面之間的距離 ?設(shè)有兩個缺陷：實際探傷過程中發(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，即場波高度等于起始靈敏度的給定屏高 時，場當(dāng)量與其深度成正比，全厚度探傷時 R≤1（即場不可能存在 于底波之后 ≤ ） 。分層探傷時，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 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－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)整歸零時的給定波高）高出 β 分貝，所以 此場較同一深度的“零分貝當(dāng)量”要大若干倍，這個倍數(shù)值就是 j， 可以由本文開始介紹的十七個常用對數(shù)值求出足夠準確的近似值。 例 3：平頂蓋厚 350mm，Ф4 起始靈敏度，在 200mm 深，發(fā)現(xiàn)一個 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，最后寫出一般表達式。 （一） 平面鍛件全深度探傷時，底/孔分貝差的計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