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[分享] 相控阵超声校准试块之刻槽VS横通孔SDH

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yanyingjuanli 发表于 2020-8-23 20:54:30 | 显示全部楼层 |阅读模式 打印 上一主题 下一主题
 
相控阵超声校准试块之刻槽VS横通孔SDH
(第1章 回波动态)
对于超声波检测环焊缝,ASME Sec V第4章允许使用标准管材上的刻槽进行灵敏度的校准(图T-434.3-1),或使用横通孔试块(图T-434.3-2)。横通孔和刻槽都可用于灵敏度校准,但是由于存在几个原因,它们表现十分不同。
对于回波动态的比较,采用CIVA软件,在25mm的曲面试块上,采用刻槽和横通孔进行模拟。建模中采用的是16阵元的探头,频率为5MHz。没有对灵敏度进行归一化的处理。由于声程的增加,导致的声压衰减,横通孔上的回波幅值稍有下降。
注:虽然加工了多个反射孔,但是在绘制的曲线中,中间采用了同刻槽声程相同的插值。

显而易见,刻槽的回波起伏巨大,并且在角度为60°时声压最低。
相对尺寸
与横通孔相比,刻槽的尺寸相对较大,声波反射主要由端角反射。
横通孔基本上是圆柱形,声束只在垂直与声束的窄带上进行反射。设想一下,当你用手电筒照在镀铬的圆柱体棒上时看到的反射光线。
对称性
刻槽是非对称的反射体。声束轮廓和反射特性随着入射声束角度而均匀的变化,这是不正确的。对于折射角为45°的横波,端角反射的效率最高,反射信号最强。当声束的角度接近60°时,发生了波型转换,反射的横波减少,形成了图中的最低点。角度超过了60°时,声压有所增加,但是不能达到折射角很小时的声压。
同时,横通孔是对称的反射体,对于所有角度,形成的声束发射的轮廓相同。
因此,采用刻槽进行灵敏度校准(TCG/DAC)时,通常得到的灵敏度比横通孔的低。并且必须降低增益,才能使得刻槽的回波信号峰值达到满屏高度的80%。这也是上图中显示的10—12dB的差异。
此外,在刻槽上进行灵敏度校准时,不同角度的声束,回波幅值不同。我们已经采用了某种方式处理了这一问题。回波幅值,通常取决于入射到反射体上的声束的角度(除非焊缝中的缺陷是绝对的圆柱体或球体,但实际上是不可能的)。在刻槽上进行灵敏度校准时,对于折射角为60°的声束,放大了灵敏度。

声明:本文仅用于技术方面的讨论,不做其他的任何用途,版权所有。本文来源于微信公众号:NDT新技术。

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