影响耦合剂的主要因素是什么?
影响声耦合的因素主要有:耦合层的厚度,耦合剂的声阻抗,工件表面粗糙度和工件表面形状。
耦合层厚度的影响
如图4-15所示,耦合层厚度对耦合有较大影响。当耦合层厚度为λ/4的奇数倍时,透声效果差,耦合不好,反射回波低。当耦合层厚度为λ/2的整数倍或很薄时,透声效果好,反射回波高。
工件表面粗糙度的影响
由图4-16可知,工件表面粗糙度对声耦合有明显影响。对于同一耦合剂,表面粗糙度高,耦合效果差,反射回波低。声阻抗低的耦合剂,随粗糙度的变差,耦合效果降低得更快。但粗糙度也不必太低,因为粗糙度太低,耦合效果无明显增加,而且使探头因吸附力大而移动困难。一般要求工件表面粗糙度Ra不高于6.3μm。
图4-15耦合层厚度d对耦合的影响
(衰减器控制的仪器)
图4-16表面粗糙度对耦合的影响
(增益器控制的仪器)
耦合剂声阻抗的影响
由图4-16还可以看出,耦合剂的声阻抗对耦合效果也有较大的影响。对于同一检测面,耦合剂声阻抗大,耦合时透声效果好,反射回波高,例如表面粗糙度Ra=100μm时,Z=2.4的甘油耦合回波比Z=1.5的水耦合回波高6dB~7dB。
工件表面形状的影响
工件表面形状不同,耦合效果不同,其中平面耦合效果最好,凸曲面次之,凹曲面最差。因为常用探头表面为平面,与曲面接触为点接触或线接触,声强透射率低。特别是凹曲面,探头中心不接触,因此耦合效果更差。
不同曲率半径的曲面耦合效果也不同,曲率半径大,耦合效果好。