理论教育 影响缺陷定位的主要因素分析与解决

影响缺陷定位的主要因素分析与解决

时间:2023-06-17 理论教育 版权反馈
【摘要】:水平线性影响缺陷定位的准确度。工件材质 工件材质对缺陷定位的影响可从声速和内应力两方面来讨论。工件中缺陷情况 工件内缺陷方向也会影响缺陷定位。另外,调节比例时,若回波前沿没有对准相应水平刻度或读数不准,也会使缺陷定位误差增加。

影响缺陷定位的主要因素分析与解决

1.仪器的影响

仪器的水平线性的好坏对缺陷定位有较大的影响。仪器的水平线性又称时基线性,或者扫描线性。水平线性指的是输入到超声检测仪中的不同回波的时间间隔与超声检测仪显示屏时基线上回波的间隔成正比关系的程度。水平线性主要取决于扫描电路产生的锯齿波的线性,即锯齿波电压与时间成比例的程度。水平线性影响缺陷定位的准确度。

2.探头的影响

同样参数(频率、晶片直径、角度)的探头,由于制作工艺的差异,其性能有很大的不同。例如,探头中的频率、频谱不同时,会对探头声场产生影响,也对信噪比、分辨力有明显影响。因此不同探头检测同一工件时,可能会给出不同的结果。

(1)声束偏离 无论是垂直入射还是倾斜入射检测,都是假定波束轴线与探头晶片几何中心重合。实际上,这两者往往难以重合。当实际声束轴线偏离探头几何中心轴线较大时,缺陷定位精度定会下降。

(2)探头双峰 一般探头发射的声场只有一个主声束,远场区轴线上声压最高。但有些探头性能欠佳,存在两个主声束。当发现缺陷时,很难判定是哪个主声束发现的,因此也就难以确定缺陷的实际位置。

(3)斜楔磨损 横波探头在检测过程中,斜楔将会磨损。当操作者用力不均时,探头斜楔前后磨损不同。当斜楔后面磨损较大时,折射角增大,探头K值增大;当斜楔前面磨损较大时,折射角减小,K值也减小。斜楔磨损使斜楔变薄,入射点后移,前沿长度增大。此外,探头斜楔左右磨损不同时,会引起主声束偏离。这些都会影响缺陷定位。

3.工件的影响

(1)工件表面粗糙度 工件表面粗糙不仅会使耦合不良,而且由于表面凹凸不平,还会使声波进入工件的时间和方向产生差异,从而影响缺陷定位精度。(www.daowen.com)

(2)工件材质 工件材质对缺陷定位的影响可从声速和内应力两方面来讨论。当工件与试块的声速不同时,就会使探头的折射角发生变化。另外,工件内应力较大时,将使声波的传播速度和方向发生变化。当应力方向与波的传播方向一致时,若应力为压缩应力,则应力作用会使工件弹性增加,这时声速加快。反之,若应力为拉伸应力,则声速减慢。当应力与波的传播方向不一致时,波动过程中质点振动轨迹将受应力干扰,使波的传播方向产生偏离,影响缺陷定位。

(3)工件表面形状 检测曲面工件时,探头与工件接触有两种情况:一种是平面与曲面接触,这时为点或线接触,握持不当,探头折射角容易发生变化;另一种是将探头斜楔磨成曲面,探头与工件曲面接触,这时折射角和声束形状将发生变化,影响缺陷定位。

(4)工件温度 当检测的工件温度发生变化时,工件中的声速发生改变,因此在室温下所标定的纵波扫描速度比例或横波探头的折射角也会随之发生变化。

(5)工件中缺陷情况 工件内缺陷方向也会影响缺陷定位。缺陷倾斜时,扩散波束入射至缺陷时回波较高,而缺陷定位时就会误认为缺陷在声轴线方向,从而导致定位不准。

4.操作人员的影响

(1)仪器时基线比例调节 仪器时基线比例一般在试块上调节,当工件与试块的声速不同时,仪器的时基线比例发生变化,影响缺陷定位精度。另外,调节比例时,若回波前沿没有对准相应水平刻度或读数不准,也会使缺陷定位误差增加。

(2)入射点、折射角测定 横波检测时,当测定探头的入射点、折射角误差较大时,会影响缺陷定位。

(3)定位方法不当 横波周向检测圆筒形工件时,缺陷定位与平板不同,若仍按平板工件处理,那么定位误差将会增加。

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