AVG曲线也叫DGS曲线。它描述了距离、增益量、缺陷尺寸三者之间的关系。由于它能方便地用来进行缺陷当量的计算,所以它也是一种主要的缺陷定量方法。为使曲线具有通用性,即使其不受工件检测声程、晶片直径和检测频率的限制,也可在通用AVG曲线中采用相对缺陷距离和相对缺陷尺寸的概念,用标准化处理(或归一化处理)方法来表示所需的基本量。
1.几个基本量的定义
相对缺陷距离A也称为归一化距离。它是以探头近场区长度N为单位来衡量的反射体距离(x),即A=x/N。在通用AVG曲线中以A为横坐标,并以常用对数来标度。
相对缺陷尺寸G也称为归一化缺陷当量尺寸。它是以探头晶片直径DS为单位来衡量的反射体直径Df,即G=Df/DS。只要在通用AVG曲线中对应一个G,就有一条相应的曲线。相临G值之间的变化也是常用对数规律。
波幅增益量V(dB)表示反射声压相对于起始声压的dB值。
在通用AVG曲线中,以V(dB)为纵坐标,采用十进位制常用坐标,横坐标A和曲线间距G采用对数坐标。
2.平底孔通用AVG曲线(见图2-21)
图2-21 平底孔通用AVG曲线
平底孔底面的相对缺陷距离为
缺陷相对尺寸为
将它们代入式,得
Vf=40lgπ+40lgGf-40lgAf (2-33)
式(2-33)表明,对于每一个G值,在A-V坐标系中就有一条对应的AVG曲线。在直探头纵波检测时,平底孔AVG曲线可直接用来确定检测灵敏度调整量和计算缺陷的平底孔当量。
例2-10 用规格为2.5P20的直探头检测厚度为400mm的饼形锻钢件,发现距检测面170mm处有一缺陷,此缺陷回波比工件完好区底面波低10dB,如何利用底波调整Ф2mm平底孔灵敏度?求此缺陷的平底孔当量尺寸。(已知钢中cL=5900m/s)
解
1)调灵敏度
①求N
②求A和G
③查AVG曲线。过A=9.4处作垂线交G=0.1线于N,交B线于M,则MN所对应的分贝值为400mm处大平底与Ф2mm平底孔的回波分贝差。
ΔdB=[B]-[Ф2]=44dB(www.daowen.com)
④调整Ф2mm灵敏度。衰减50dB,调增益使第一次底波B1达基准波高,然后去掉44dB,至此Ф2mm灵敏度调好,即这时400mm处Ф2mm平底孔回波正好达基准波高。
2)对缺陷定量
①求Af
②求Gf。过Af=4作垂线,与过比M点低10dB的P点所作的水平线相交于Q点,则Q点对应的G值为所求Gf=0.3。
③求此缺陷的当量尺寸
Df=GfDS=0.3×20mm=6mm
3.实用AVG曲线
以横坐标表示实际声程,纵坐标表示规则发射体相对波高,用来描述距离、波幅、当量大小之间的关系曲线,称为实用AVG曲线,如图2-22所示。实用AVG曲线可由以下公式得到。
不同距离的大平底回波dB差为
不同距离的不同大小平底孔回波dB差为
图2-22 平底孔实用AVG曲线
同距离的大平底与平底孔回波dB差为
在用上述公式计算绘制实用AVG曲线时,要统一灵敏度基准。
实用AVG曲线中x≥3N部分,可由理论计算得到,还可由实测CSI试块得到,但x<3N的区域只能通过实测得到。
由于实用AVG曲线是由特定探头实测和计算得到的,因此实用AVG曲线也只适用于特定探头的尺寸和频率。
实用AVG曲线同样可用于调整检测灵敏度和对缺陷定量,而且比通用AVG曲线方便。
例2-11 用规格为2.5P20的直探头检测厚度为650mm的饼形锻钢件,发现距检测面500mm处有一缺陷,此缺陷回波比工件完好区底面波低31dB,如何利用底波调整Ф2mm平底孔灵敏度?求此缺陷的当量尺寸。
解
1)灵敏度的调整。如图2-22所示,在x=650mm处作垂线,交Ф2mm曲线于E,交B曲线于F,则EF对应的分贝值(48dB)就表示该处大平底与Ф2mm平底孔回波分贝差,然后再按前面所述灵敏度的调整方法进行调整。
2)对缺陷定量。如图2-22所示,在x=500mm处作垂线,与比F点低31dB的水平线相交于Q点,则Q点所对应的曲线当量的当量尺寸Ф4就是所求缺陷的当量大小。
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