在铸件探伤过程中,耦合传输损失变化大,必须给予考虑。在声波传播的过程中有三种不同的衰减:与探头及其材质有关的扩散衰减VD,随着距离增加,声压降低,可用曲线图表示,如DGS图;与被检铸钢件的材质有关的介质衰减VA(吸收和散射),通常声压的降低和距离的关系是指数函数关系;与探头和被检铸钢件之间的耦合剂有关的耦合衰减Vct,每次反射回波均通过耦合剂,部分声能进入探头,其余部分被反射,获得多次底波,如图7-29所示。
耦合衰减测量方法:耦合衰减和距离的关系不是常数,要测量它必须忽略扩散衰减VD和介质衰减VA。在测量过程中,要想保证扩散衰减VD和介质衰减VA是不变的,必须使用同一个探头,在不变的耦合条件(液态、负载、静止时间、温度)下测量一组至少三个由同一材质制成的表面平行试块,三个试块的厚度t1、t2、t3之间的关系t3=2t2=4t1。测量厚度为t1的1号试块,记录生成的四次底波的幅度V1(t1)、V1(2t1)、V1(3t1)、V1(4t1)。同样,记录厚度为t2的2号试块二次底波幅度V2(t2)、V2(2t2),最后,记录厚度为t3的3号试块一次底波幅度V3(t3)。
补偿量的计算:通常增益V的计算公式为
式中 A、A0——信号幅度。
图7-29 测量耦合衰减的步骤
厚度为t2的2号试块的第二次底波和厚度为t3的3号试块的第一次底波的声程是一样的,因此它们的扩散衰减VD和介质衰减VA是相等的。在t2距离上耦合衰减的差为
V2(2t2)-V3(t3)=Vct(t2) (7-9)(www.daowen.com)
厚度为t1的1号试块的第二次底波和厚度为t2的2号试块的第一次底波的扩散系数VD和介质衰减VA是相等的。在t1距离上耦合衰减的差为
V1(2t1)-V2(t2)=Vct(t1) (7-10)
厚度为t3的1号试块的第四次底波和厚度为t3的3号试块的第一次底波的扩散衰减VD和介质衰减VA是相等的,但是测量的V1(4t1)值包括三个不同距离t1、2t1、3t1的耦合衰减。在2t1=t2和t1距离上的衰减已由式(7-9)和式(7-10)算出,因此未知衰减Vct(3t1)能被算出,即
V1(4t1)-V3(t3)-Vct(t1)-Vct(t2)=Vct(3t1) (7-11)
用三个不同距离的耦合衰减值绘制出曲线图,如图7-30所示。0.5t1~3.5t1之间任一距离处的耦合衰减值不用作更多测量就可由曲线图算出。它们仅适用于符合相关标准规定合格的探头、耦合剂、材质。
图7-30 测定耦合衰减
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