基于波幅耦合損耗修正的超聲檢測(cè)技術(shù)研究.pdf

1、在航空材料—鋁合金平板件的質(zhì)量控制中,超聲波脈沖—反射接觸法檢測(cè)技術(shù)作為重要的檢測(cè)手段已得到了廣泛應(yīng)用。由于該檢測(cè)技術(shù)需要使用耦合劑,聲波傳入測(cè)試樣件時(shí)經(jīng)過(guò)耦合劑層,會(huì)造成波幅的耦合損耗,檢測(cè)結(jié)果無(wú)法精確定量。
　　進(jìn)行平板件超聲波檢測(cè)時(shí),耦合損耗與探頭作用力、表面粗糙度這兩個(gè)因素相關(guān)。探頭作用力通過(guò)改變耦合劑層的厚度和均勻性,影響聲波的聲壓透射率;表面粗糙度與聲波在固—液界面層中的等效波長(zhǎng)相關(guān)聯(lián),決定著波幅的耦合損耗。
　

2、　為了揭示探頭作用力對(duì)耦合損耗的影響規(guī)律,本文通過(guò)使用重力范圍在4~52牛頓的加載塊來(lái)模擬施加在探頭上的作用力。試驗(yàn)結(jié)果表明,探頭作用力小于20N時(shí),耦合劑層的均勻性對(duì)耦合損耗起主導(dǎo)作用。探頭作用力大于20N時(shí),耦合劑層的厚度對(duì)耦合損耗起主導(dǎo)作用。通過(guò)試驗(yàn),得到了探頭作用力—分貝補(bǔ)償量關(guān)系式,從而有效地減小因手工操作不穩(wěn)定性給檢測(cè)結(jié)果造成的偏差。
　　為了得到粗糙度對(duì)于耦合損耗的影響規(guī)律,本文通過(guò)使用粗糙度范圍在1~24μm的試塊

3、來(lái)模擬測(cè)試樣件表面。通過(guò)試驗(yàn),得到了不同表面粗糙度條件下的分貝補(bǔ)償量。驗(yàn)證了粗糙度—分貝補(bǔ)償量公式的正確性,并將該公式推廣到使用航空材料超聲檢測(cè)中常用的介質(zhì),求出粗糙度—分貝補(bǔ)償量公式中特定耦合劑相對(duì)應(yīng)的等效波長(zhǎng)。在工程應(yīng)用中,可以直接計(jì)算出耦合損耗量,提高檢測(cè)效率和精度。
　　本文通過(guò)對(duì)波幅耦合損耗修正技術(shù)的研究,使脈沖—反射接觸法檢測(cè)克服了耦合損耗給檢測(cè)結(jié)果帶來(lái)的不確定性,實(shí)現(xiàn)對(duì)缺陷的尺寸進(jìn)行精確定量,提高了檢測(cè)結(jié)果的可靠性。