请教-关于管道中有水时波束衰减的测量

     以前遇到过管道中有水或者有油时的超声检测，当时不能确定横波在管内壁钢-液界面上的声能损失，所以无法确定补偿量。只能使用规定范围内的较大K值探头进行直射波和一次反射波的检测，或者大概估计补偿量进行检测，可能结果不是很准确。最近有时间想测定一下不同频率、 不通管径、不通管内介质在不同声程时的衰减规律，以方便在日后检测时遇到这样的问题可以有一个实测的数据以参考。
   初步设想如下，在其他条件不变的情况下测定标准试块的反射体在空气中和水中的反射波高以进行对比，第二部使用不同频率不同尺寸的探头对不同管径包含未焊透缺陷（比较有代表性）的试件在空气中和水中进行未焊透缺陷不同声程处的反射波高比较；得到的数据进行整理绘制出具有参考意义的曲线。
   不能确定这种设想有没有重大缺陷，所以提出来大家讨论一下，如果成功会发上来大家共享，欢迎讨论。

楼主你好，我仔细看了你写的文章。在远东能看到这么长的的文章很少见，你是用心思考过的。
很支持你的实践行为，现在的远东缺乏这种精神。
你写的文章相信很多探伤人都思考过甚至遇到过（我只RT过，没有进行UT），管内有水还要求UT，这个问题我是这么看的：
如果是一次波发现的缺陷那么水的存在实际是不影响波幅高度的；如果是二次波发现的缺陷，因为横波倾斜入射会在水中折射分离出纵波，能量损失导致缺陷波幅降低。
这样的话楼主实验时候 只有二次波是有意义的，工作中如果真的要避免这个问题要根据板厚实际加工试块，不知道我的看法是否正确？

天空 发表于 2015-10-18 13:56
楼主你好，我仔细看了你写的文章。在远东能看到这么长的的文章很少见，你是用心思考过的。
很支持你的实践 ...

是的，直射波是不影响的，只测量直射波在管子内壁钢-液界面反射以后的数据，很多时候做小径管薄皮的直射波几乎没办法用，只能用一次反射波或二次波，甚至是3次波。壁厚不大的长输管道直射波也只能扫查焊缝下半部分，上部的扫查还是要使用一次反射波。这样如果管子内有水或者油的话，做出来的数据就有意义了。

横波在管子内壁的入射角，决定了是否会产生波型转换，而声束有一定宽度，跟晶片尺寸和频率相关，由于是脉冲波因此频率是一定范围的，也就是常说的带宽。声束边缘部分是低频部分，一般能量也较低，声束的主要能量集中在中心频率部分。综合上述因素，当管子内壁的入射横波主声束的入射角范围在35~75度（大致估计）之间时，几乎没有波型转换，管子内壁是否有水或者其他液体都不对主声束能量产生影响或者影响很小可以忽略；反之则有影响。实际工作中管子壁厚较小，常常使用大K值探头，比如K2.5、K3，探头声束下边缘达到90度，边缘横波在钢水界面退化成一种广义的表面波，一边沿着界面传播一边向水中辐射纵波，导致声能的损耗，此时如果用二次波探伤，灵敏度会明显偏低。
如果有条件可以做实验的话，个人觉得首先应需要准确的测试检测工艺参数，如声束宽度、中心频率的偏差大小、实际折射角度等等；其次考虑如何对比有水时与无水时的检测灵敏度的差异，加工含有何种反射体的管子试样，管子曲率对检测及试验的影响等等这些客观因素；最后，得出的试验数据是否有普适性，这个也需要实际验证。

管子的曲率、水和內壁粗糙(腐蝕)都會影響聲波的反射。