第2章 超声波发射声场与规则反射体的回波声压

内容发布更新时间 : 2025/6/23 15:45:11星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

空心圆柱体外圆探伤回波声压: (2.47)

空心圆柱体内孔探伤回波声压:

式中 χ——反射体至探头的距离,χ≥3N; Ff——平底孔面积, lf——短横孔长度;

Df——平底孔或长、短横孔或球孔的直径; D——空心圆柱体外径; d——空心圆柱体内径;

a——介质单程衰减系数,dB/mm。

(2.48)

第五节AVG曲线

AVG曲线是描述规则反射体的距离、回波高及当量大小之间关系的曲线。A、V、G是德文距离、增益和大小的字头缩写。英文缩写为DGS。AVG曲线可用于对缺陷定量和灵敏度调整。

AVG曲线有多种类型,据通用性分为通用AVG和实用AVG;据波型不同分为纵波AVG 和横波AVG;据反射体不同分为平底孔AVG和横孔AVG等。 下面以纵波平底孔为例来说明AVG曲线的原理和绘制方法。 一、纵波平底孔AVG曲线 l.通用AVG

当x≥3N,不考虑介质衰减时,大平底面与平底孔回波声压为

当仪器的垂直线性良好时,示波屏上波高与声压成正比。

为了简化计算,对上式进行归一化处理。

若用dB表示相对波高,则有

式中 A——归一化距离; G——归一化缺陷当量大小; V1——底波与始波高dB差; V2——平底孔回波与始波高dB差。

以横坐标表示lgA,纵坐标表示V1、V2,由公式(2.49)式得大平底面回波高与距离之间的关系曲线,如图2.24中B曲线。由公式(2.50)式得一簇不同G值的平底孔回波高与距离之间的关系曲线,如图2.24中的其他曲线。 图中V均为负dB值,说明各底波与平底孔回波均比始波低,需要增益相应dB值,才能达到与始波等高。 在A<3的区域内,由于理论公式不适用,因此该区域的曲线一般不绘出或由实测得到。

由图2.24所示的平底孔缺陷通用AVG曲线可见,当A<1时,由于波的干涉,使平底孔

回波声压趋于复杂化,出现极大极小值。但对于大平底而言,其回波几乎不随距离变化,在这个区域内的入射波可视为平面波的一部分,平均声压为常数。

通用AVG曲线由于采用了归一化距离和归一化缺陷当量大小,因此通用性好,适用不同 规格的探头。

通用AVG曲线可以用来调整探伤灵敏度和对缺陷进行定量,下面举例说明之。 例如,用2.5MHz,φ20mm直探头探测厚为400mm钢制饼形锻件,已知钢中CL=5900m/

s。探伤中在170mm处发现一缺陷,其回波比底波低10dB。(1)如何利用底波调整φ2平底孔灵敏度?(2)求此缺陷的当量平底孔尺寸为多少? 解:(1)调灵敏度 ①求N

②求A和G

③查AVG曲线

如图2.24所示,过A=9.4处作垂线交G=0.l线于N,交B线于M,则MN所对应的分 贝值为400ram处大平底与φ2平底孔的回波分贝差: △=[B]一[φ2]=44dB ④调整φ2灵敏度

(衰减器)衰减50dB,调(增益]使第一次底波B1达基准波高,然后去掉44dB,[衰减器]保留6dB,至此φ2灵敏度调好,即这时400ram处φ2平底孔回波正好达基准波高。 (2)对缺陷定量 ①求Af

②求Gf

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