超聲與人工反射體的相互作用
1. 可檢測區(qū)范圍
無論用單晶探頭或線陣列探頭檢測,用直接接觸法或水浸法或楔塊法耦合,超聲波束與試件的相互作用,均取決于可檢測區(qū)范圍。
可檢測區(qū)是指能以足夠靈敏度(增益)且信噪比高于6dB的聲脈沖檢測出一定缺陷和測定缺陷尺寸的區(qū)域,包括表面阻尼振蕩和底面反射信號??蓹z測區(qū)由下列曲線或界線確定(如下圖所示)
(1)底面反射曲線(BW):該曲線界定了探頭通過鏡面反射可接收到的最大能量。
(2)近表面分辨力(NSR)或死區(qū):該參數(shù)界定了將缺陷與始脈沖信號或界面信號(水浸法)可分開、可識別的最小距離。接收器增益越大,則死區(qū)越大。
(3)衰減曲線(ATTN):電子儀器可提供的最大增益稱為儲備增益(G,)。以此為起始點(diǎn),該儲備增益值會因聲波在試件中的衰減而減小。衰減損失ΔG由下式給出:
ΔG=2αS
式中 α-衰減系數(shù);
S-聲程。
(4)噪聲水平和有效增益:與試件耦合的探頭一接到超聲儀器上,電子噪聲水平就會升高。該噪聲來自探頭、楔塊、電纜、耦合劑和試件材料晶粒結(jié)構(gòu),有隨機(jī)分布特征。其幅度的表示與底面回波方法一致,但其始點(diǎn)由確定。
在可檢測區(qū)以外,任何缺陷均不可檢測,原因是:死區(qū)影響,或噪聲水平升高,或聲衰減引起波幅電子增益余量不夠,或缺陷離試件底面太近等。