资源描述：
《超声斜探头入射点变化探讨.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。
1、试验研究NDT无损检测超声斜探头入射点变化探讨罗为民(华北电力科学研究院有限责任公司,北京100045)摘要:同一斜探头在不同材料中实测入射点不同,其差异之大对缺陷定位精度必定产生重要影响。通过用CSK2IA试块对斜探头理论入射点和实测入射点声束传播过程进行对比研究发现,实测入射点与被检对象的声速之间有密切关系,于是提出声束等效传播路径呈梭形,且此棱形折射角的变化而变化,很好地解释了这一现象。关键词:超声波检测;斜探头;入射点;前沿;折射角中图分类号:TG115.28文献标志码:A文章编号:100026656(20
2、09)0720563202TheDiscussonVariationofIncidentPointofUltrasonicAngleProbeinDifferentMaterialLUOWei2Min(NorthChinaElectricPowerResearchInstituteCoLtd,Beijing100045,China)Abstract:Itissuggestedthatthesameangleprobehasdifferentincidentpointindifferentmaterials.Thet
3、estdatashowthatthevariationsareverylargeandmaybeseriouslyaffecttheaccuracyofdefectlocation.ThecomparativestudyonblockCSK2IAofultrasoundpathofthemeasuredandthetheoryincidentpointrevealsthatthemeasuredincidentpointhasrelationwithvelocityofmaterialfortest.Thereup
4、ontheequivalentsoundpathisofspindleshapeisputforward,whichvariedwiththerefractionangle,andwellexplainsthephenomenon.Keywords:Ultrasonicinspection;Angleprobe;Incidentpoint;Frontdistance;Refractionangle超声波检测中,最常用的是横波斜探头。大多射点是固定的,与被检工件无关,该入射点称为“理[1]数斜探头都是基于钢的声速进行
5、设计的。当用斜论入射点”。探头来检测不同声速的材料时,常会引起入射点的在实际测量探头入射点的时候,把探头放置在变化。探头的入射点对缺陷的定位及定性至关重标准CSK2IA试块上,其声束经过折射进入试块,在要。笔者对探头在入射点变化时的声束路径进行了半径100mm(或50mm)的圆弧面反射,移动探头讨论,并对入射点变化的原因进行了分析。使接收到的回波达到最高,此时圆弧的圆心被认为是声束入射点,该入射点称为“实测入射点”。显然,1理论入射点及实测入射点理论入射点与实测入射点是否相同取决于声束在探头的入射点通常用从入CSK
6、2IA试块中的传播过程。射点到探头前边缘的距离l02实测入射点的声束传播路径(通常称为前沿)来描述,如图1所示。在理想的几何光学状态,声束以声束中心线的理论上,斜探头中超声波路径传播,这时实测入射点与理论入射点相同,同一图1探头入声束进入到被检工件界面的入射点与前沿探头对不同材料都是相同的。事实上,在近场区,圆晶片探头声束呈圆柱收稿日期:2008208226体[1],矩形晶片声场呈四棱锥[2-3];而在远场,声束作者简介:罗为民(1978-),男,工程师,硕士研究生,主要从事发生扩散,声束的最大能量分布在扩散角所限
7、定的电力和化工设备监造、锅炉压力容器检验等工作。[1]范围内。矩形晶片探头的扩散角分为上下两个不2009年第31卷第7期563罗为民:超声斜探头入射点变化探讨NDT无损检测相等的半角。文献[4]中计算显示,频率为2.5MHz,晶片大小为13mm×13mm,楔块材料为有机玻璃(纵波声速2670m/s)的K2探头,在钢(横波声速3230m/s)中的上扩散角为9.965°,下扩散角为7.898°。因此,无论声束在抵达折射界面时处于近场还是远场,都具有一定的宽度(图2)。图3折射声束的棱形回路表1探头在不同材质CSK2IA
8、试块上测得的前沿值l1)0探头P912)20号钢2)铝合金2)奥氏体不锈钢3)2.5P9×9K15.835.777.205.272.5P9×9K1.57.306.8710.336.002.5P9×9K211.8310.4014.379.132.5P9×9K2.59.438.9012.277.702.5P13×13K18.137.709.357.93图2多条声
