法。纵波脉冲反射法工作原理如图2-1所示,一般只需要一个探头兼做发射和接收。超声探伤主要是判断工件材料有无缺陷,若有缺陷时,确定缺陷的大小和位置,进而评价其有无使用价值和修复的可能性。图2.1脉冲法纵波探伤原理1、判断缺陷的存在换能器发射的超声波在工件内部传播时,当遇到不同介质时,将发生反射。反射信号的强度与反射率R的大小有关,而反射率R只与入射介质和反射介质的材料有关。由于反射信号通过的声程是一定的,换能器获得的反射信号的强度也是一定的。当工件无缺陷时,只有始发射脉冲波和底面反射波,两者之间没有其它回波;当工件中有面积小于声束截面的小缺陷,则会在始波和底波之间出现缺陷回波。缺陷回波在时间轴上的位置可以确定缺陷在工件中的位置,缺陷回波幅度的大小取决于缺陷在声束入射方向上的投影面积的大小,当有缺陷回波出现时,底波高度下降;当工件中缺陷大于声束截面时,全部声能被缺陷所反射,只有始波和缺陷回波,不会出现底波。2、缺陷的定位由于超声波在介质的波速是一定的,则在图2.1中(2-2)若知道工件长L的大小,则可以根据发射波到反射波与发射波到底波的时间的比值,来确定缺陷距探头的距离。若不知道L的大小,则可以根据声束和声波在介质中传播至缺陷所需时间和波速来定位缺陷。(2-3)式中C为材料中的声速,为声波遇到缺陷时的来回传播时间。3、缺陷的定量假如缺陷尺寸小于波长一半时,由于超声波的衍射作用而将不会产生明显的反射回波,从而无法探测缺陷,因此缺陷尺寸的最小检测极限为。工件或材料中的实际缺陷是多种多样的,其形状和性质也各不相同,而超声波的波长又比较大,要确定其真实大小是非常困难的,甚至不可能的,所以只能采用相对比较的方法,即用未知量(缺陷)与已知量(规定的人工缺陷)的回波振幅相比较的方法,来确定缺陷的当量大小,这就是超声探伤中的缺陷定量的基本原理。假设已经规定A处为已知量,以此处为参考,如图2.2
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