非缺陷回波种类介绍
实际检测中,还可能产生其他一些非缺陷回波。如探头杂波、工件轮廓回波、耦合剂反射波以及其他一些波等。
探头杂波
当探头吸收块吸收不良时,会在始波后出现一些杂波。当斜探头有机玻璃斜楔设计不合理时,声波在有机玻璃内的反射回到晶片,也会引起一些杂波。还有双晶直探头检测厚壁工件时,由于人射角比较小,声波在延迟块内的多次反射也可能产生一些非缺陷信号,干扰缺陷回波的判别。
工件轮廓回波
当超声波传播到工件的台阶、螺纹等轮廓时在显示屏上将出现一些轮廓回波,如图4-48所示。
图4-48 轮廓回波
耦合剂反射波
表面波检测时,工件表面的耦合剂,如油滴或水滴都会引起回波,影响对缺陷波的判别。
草状回波(林状回波)
超声检测中,当选用较高的频率检测晶粒较粗大的工件时,声波在粗大晶粒之间的界面上产生散乱反射,在显示屏上形成草状回波,影响对缺陷波的判别。降低探头频率,草状回波降低,信噪比提高。
其他变型波
如图4-49(a)所示,横波检测时可能出现由于变型纵波引起的回波。如图4-49(b)所示,表面波检测时可能出现变型横波引起的回波。
总之在检测过程中可能出现各种各样的非缺陷回波,干扰对缺陷波的判别。检测人员应注意应用超声波反射、折射和波型转换理论,并计算相应回波的声程来分析判别显示展上可能出现的各种非缺陷回波、从而达到正确检测的目的。此外还可以采用更换探头来鉴别探头杂波,用手指沾油触摸法来鉴别轮廓界面回波。
图4--49横波、表面波检测时产生的变形波
幻像波
A型超声检测仪在检测时,有时会遇到一种类似缺陷反射的波,但其既不是缺陷波,也不是各类变形波,而是一种由于材质及设备等综合因素造成的非缺陷波,即幻像波。
1.幻像波产生原理
幻像波的产生主要是由于仪器同步电路中同步脉冲的重复频率过高,它决定了发射脉冲的重复频率。重复频率过高时,且检测灵敏度也设定的很高,会使没有被充分衰减的多次反射信号落人下一扫描周期内,即产生幻像波。
幻像波的产生与材质种类有很大关系。设散射衰减系数αs、晶粒直径 d、波长λ,由于αs与d³成正比,当d远远小于λ时,则材料具有良好的透声性。如果在第二次扫描开始之前,多次反射回波尚未完全衰减,则容易产生幻像波。一般情况下,仪器重复频率开关与其深度范围旋钮是联动的,当调节深度范围时,重复频率随之调节到适合于所检厚度的数值。
2.幻像波的辨别
第一:仪器的重复频率开关与其深度范围旋钮是联动的,可以调节仪器增加最大探测距离,则重复频率也就随之降低,幻像波的波幅便会大幅度下降或消失,如图4-50所示。第二:通过换用较高频率的探头来消除幻像波。对于高频探头来说,超声波波长短,绕射能力差,声能的散射衰减会很大,可以避免幻像波的产生。第三:用涂油或手指沾油后接触被检工件底部对应的声波反射部位,幻像波的波幅会明显的降低、跳动或消失。第四:幻像波的波邪拿殴俜接蜗吠净般情况下不如正常的缺陷波清晰、稳定,有虚幻的感觉,有时会轻微抖动,波形虚幻。尤其在一些模拟仪器上体现得更为明显。
随着产品质量的不断提升,幻像波的出现也将越来越多,检测时一定要认真细致,结合多种方式进行综合判定,避免误判,从而保证超声检测的可靠性。
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(a)高脉冲重复频率幻像波重叠 | (b)降低脉冲重复频率幻像波降低或消失 |
图4-50 频率变化对幻像波的影响对比图