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《无缝钢管水浸探伤聚焦探头的位置和焦距选择》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、无健绷管水浸探伤聚焦探头的位置和焦距选择。超声波的应用至迟在本世纪初就开始了人类最,早在航海事业中利用回声来探测前进路上有没有冰山接着又利用回声来探侧海。“”,洋的深度现代的回声探测田中作为回声应用的已是非常强的超声波了它的频率大约,。,每秒几百万次有很强的指向性和很好的反射性除此而外现在超声波已广泛地应用到现、,。代工业国防各方百成为现代生活中不可须臾缺少的东西了包钢大口径钢管的水浸聚焦,。超声波探伤就是超声波在钢铁生产中的一项实际应用、波长很外、指。超声波是振动频率很高的向性很强的一种强性波超声波在均匀材料中,,。传播时遇到与波长大小相近或更大的缺
2、陷时就会发生反射套管的水浸聚焦探伤是把被测,,,,套管聚焦探头浸入水中探头晶片发出超声波经平凹透饼而产生聚焦后之波束通过,一,水以一定的角度射入转动套管坐内般要求折射后聚焦波之主声线与套管内望相切这,。,,样内表百上任何卫位的缺陷都可以发现聚焦后之波束能异集中提高了探伤灵敏度避,,。,,免了因波束的扩散引起的乱反射产生种种假象造成误判同时用水浸法聚焦探伤时,,因此,从聚焦探头发射的一束超声波经由一段水层进入钢管也避免了接触法中有盲区的。缺点。,在管材水浸超声探伤中已广泛使用了聚焦探头但聚焦探头焦点的选择仅仅凭经验进行。是不够的我们由几何声学理论和实际
3、操作得出了下列经验聚焦探头焦点要选在与主声线,,。相垂直的被探件直径上同时使折射后聚焦点落在钢管内表百上这时探伤灵敏度最高〔〕理论推导由,管材焦点位里的最佳选择推广至棒材表百一定厚度范围内的焦点位置最佳选择也是。完全适用的由图可,以看出从晶片发出的主声线。和侧声线#同时射到被探管材上如果折射后夕,焦点选在∃点位盖上在未考虑折射时焦点,图中%为∃,看出主声线的入射角与侧声线。的入射角&就将不等而各个侧声线的入射。角也大不相同由此带来两种不良后果其,∋,一声能利用率低其二容勇产生波模干。,涉因此必须使各个声线入射角基本一致这。样就可保证声能集中并
4、避免波模干涉同户。图时要保证折射后聚焦于∀点(钢管内表石》由图产,,中的三角形!∀∀看出运用正弦定理可得)∗+)。,−%,./−(0∃1协一∃2345(伞一∃2∃一∃,6,。式中角为探头之孔径角其余见图示!∀#平∃%又一,,。,八&%(······························∋一。一。‘二丽”可一得⋯⋯)∗井∀头#曰一一!平一∋由)两式可得∀#一%·!+平,(····································。#−&.、∃会兰竺今卜才击二二/。一∋0!∀#甲一,,为了便干观觉将全华聋鱼乏按马克
5、劳林级数已开∗’∗’’一,”一1月人八∋!∀#甲一∋1(∋门∋∋一”!∀#一,2,(。‘2,,,1,+平上·今牛共福奋二∃−3456甲3⋯⋯一’竺!∀#甲。舟1“一,,。,声透饼或凹百晶片的孔径角不适宜过大即角要小否则球百象差就过大角很小(,、,。47一2。一一一,∋一一∋则‘’(今项‘’可一忽’”略”不计’因而”8可得1一”一(,(‘。2,7。2,9,、&.·····,·······································:−尹∋%73∀56平,⋯⋯爪‘丝会+、’‘;一一一一一“一0∋,二。,∃,由;式可以看出欲使.,
6、不随改变只有使甲才可能由图可看出当<=时。,,甲∃。便可满足此条件换言之当探头焦点放在与主声线相垂直的被探件立径上时便可。..夕,,夕,,使入射角基本一致如图1中丫”“这时各声线析射后聚焦于>点声能集中探。伤灵敏度高。可用试验结果来证明上述推导的正确性岭形份皮次商≅枷矫‘?‘了,漱纳转忍,拼,即门们褥夕夕,夕匀备形群忍扮却军图!图∀,。。试验用#∃%一&型探伤仪探头为环氧树脂透饼点聚焦焦距为!∋((被探棒半径∗,。。,)+((以人工划伤图∀为实验结果纵坐标为人工划伤的反射波高,以格计−横坐.位,见图,,,标为/−即探头到与主声线相垂直的钢管直
7、径之距离当探头是垂直位金时00了1),,当7二8即焦点放在管子的水平立径上时得到最大的灵敏度,管子是水平血径可以看出,,。而当焦点偏离此位里时灵敏度急剧下降可见理论推导是正确的〔〕,由上述理论推导和实验结果可知在管材水浸探伤时为了得到较高探伤灵敏度和较远,。的传柿距离应将聚焦探头焦点放在与主声线相垂立的被探材料的水平衷径上,,,另外必须指出在用柱(球2百透饼或晶片时这种选择的最佳性是近似的它受到透,当,,。饼或晶片孔径角的限制孔径角大时误差较大因而效果变坏为了使各个声线的入射,,作,角完全一致只有使用渐开线型晶片声辐射田才有可能这时声波就会围绕被探
8、管传柿,田的制,。,,几周但这种辐射造有困难所必很少采用为此利用柱(球2百透饼时在保证,。聚焦
