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王绪军先生2012-7-21 19:36提问:在日常检测过程中怎么精确测量探头频率?
回答王先生的问题需要先说明一个概念,探头标称频率与回波频率不是一码事:
王先生所说:“在日常检测过程中测量探头频率”是指把探头放在工件上,发射声波在工件中传输,然后被探头接收,这样测量的频率称为回波频率。它与探头制造厂给出参数中的“标称频率”有所不同,后者是把探头放在信号频率测定仪上直接测定的。
回波频率很难精确测定,因为它受很多因素影响,以下列举3个方面:
(1)传输过程中的声信号衰减的影响。
众所周知,超声信号传播会产生衰减,而且不同频率分量的衰减程度是不一样的,低频分量衰减损失小,高频分量衰减损失大。这样一来,回波频率的的频谱与出射声波的频谱是不一样的,频谱包络线发生变化,峰值频率、中心频率和上下限截止频率都会改变,改变趋势是向低频方向移动。声信号传播路径越远,工件晶粒越粗,偏离越明显。
(2)波束中不同位置频率分量不同的影响。
如果探头发出的是宽频带声信号,那么在超声波束中的不同位置上频率分布是不同的。大致上说:高频分量集中在波束中心附近,而低频分量散布在整个波束中。如果用波束中心的回波测量回波频率,实测的频率就会高一些,而用波束边缘的回波测量回波频率(例如TOFD检测时用直通波测量频率),实测的频率就会较低。
(3)楔块的影响
焊缝检测多用带楔块的斜探头。不同楔块材料有不同声学特性,有些楔块材料对高频分量衰减很厉害。本来是制造的是宽带信号的晶片,因为配用了不好的楔块,结果出射的信号频谱完全改变,回波信号频率也就随之而变。
楔块对探头频率和频谱的影响很多人不注意,实际影响极大。由于目前手中数据不全,本次暂不讨论,下次找机会做一专题讨论。