超聲波探傷條件的選擇

  超聲波探傷儀探傷條件的選擇包括耦合層厚度、耦合材料的選擇、各種補(bǔ)償?shù)目紤]、探測頻率、探測方式和有關(guān)參數(shù)的選擇，以及探測靈敏度的調(diào)節(jié)。對于不同的工件和技術(shù)要求，可選擇不同的探測條件，這在具體工件探傷中將作進(jìn)一步介紹，本節(jié)所涉及的內(nèi)容僅為一般原則和通用方法。

一、耦合和表面補(bǔ)償
        耦合是實(shí)現(xiàn)聲能傳遞的必由途徑，耦合劑是探頭聲源與工件這兩種固體之間實(shí)現(xiàn)聲能傳遞、保證軟接觸所必需的傳聲介質(zhì)，它在二者界面上具有排除空氣、充填不平的凹坑和間隙，并兼有防磨損、方便移動(dòng)的功能。

1. 耦合損耗
        除耦合劑材料性質(zhì)外，耦合損耗與耦合層厚度d及耦合層中超聲波波長l有關(guān)。直接接觸法超聲波探傷的耦合層厚度一般均較薄，d＜l/4。圖3–35為2.25MHz直探頭用錠子油作耦合劑時(shí)測得耦合層厚度與回波高度之間關(guān)系曲線(不同耦合條件所得曲線形狀類同)
                                              
 

  從圖中可以看出，在d＜l/4范圍內(nèi)，隨d/l的增大，耦合損耗增大，在d=l/4時(shí)耦合損耗最大。從圖中還可看出，在時(shí)，耦合損耗均較大，聲能透過率較小，而當(dāng)時(shí)，聲能透過率較大，耦合損耗較小。

       耦合層材料本身的透聲性能和探測面的粗糙度也是影響耦合損耗的因素。圖3–36為使用不同聲阻抗耦合劑時(shí)，工件表面粗糙度對回波高度的影響，橫坐標(biāo)為表面粗糙度的平均高度RZ，它決定了耦合層的厚度，即d=RZ。

       由圖可知，耦合劑聲阻抗越大，越接近于晶片(或保護(hù)膜)和工件的聲阻抗，探傷儀探測工件表面粗糙度越小即光潔度越高，則耦合損耗越小，透聲性能越好。此外，耦合損耗還與探測頻率和保護(hù)膜性質(zhì)有關(guān)。