超聲波探傷中幽靈波、鬼波的識(shí)別方法

歐美等國(guó)外標(biāo)準(zhǔn)大多采用試塊法確定基準(zhǔn)靈敏度，也可以采用底波法。我國(guó)JB／T4730—2005標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，檢測(cè)厚度在3N以上時(shí)“原則上可采用底波計(jì)算法確定基準(zhǔn)靈敏度”。但是“底波計(jì)算法”中的底波，即使在工件無(wú)缺陷的完好區(qū)域，其波高也是各不相同，尤其是大工件，相差懸殊。這是因?yàn)榧幢闶窃诠ぜ耐旰脜^(qū)域其金相組織、應(yīng)力分布、細(xì)小缺陷的分布也不相同，底波高度相差常常超過(guò)10dB。如果用較低的底波作基準(zhǔn)波加上AdB(AdB一201g[22xb／~r(~)])后作為檢測(cè)靈敏度，靈敏度就會(huì)偏高，滿屏雜波無(wú)法探傷。隨后用計(jì)算法對(duì)缺陷定量就會(huì)把小缺陷定為大缺陷，與試塊比較相差甚遠(yuǎn)。這是因?yàn)榘巡牧弦鸬牡撞ń档土恳灿?jì)人了基準(zhǔn)靈敏度。如果采用最高的一處底波作基準(zhǔn)波，檢測(cè)誤差就會(huì)減小，更接近試塊的結(jié)果。當(dāng)然，準(zhǔn)確的定量還要考慮材料衰減系數(shù)的修正。

ASME規(guī)范認(rèn)為試塊應(yīng)與工件的聲學(xué)特性接近，即兩者底波反射的差別不能大于25。要求選擇最接近試塊的最高底波作為基準(zhǔn)波。如此，探傷結(jié)果才能趨于準(zhǔn)確合理。

關(guān)于”幽靈波”

例如，從端面探測(cè)一個(gè)筒形鍛件，檢測(cè)厚度為600mm，在深度400mm處出現(xiàn)一個(gè)反射回波，且整圈端面都有這個(gè)回波。從筒形鍛件的對(duì)面一端探測(cè)，也在深度400mm處出現(xiàn)一個(gè)反射回波，回波位置、大小、波形同前一次端面探測(cè)基本一樣。利用其他方法檢測(cè)驗(yàn)證回波所在區(qū)域，并未發(fā)現(xiàn)缺陷。大家對(duì)這個(gè)”來(lái)歷不明”的回波稱為“幽靈波”、“鬼波”。

由于“幽靈波”的出現(xiàn)，錯(cuò)誤報(bào)廢鍛件的情況時(shí)有發(fā)生，那么“幽靈波”是怎樣產(chǎn)生的呢?我們知道，當(dāng)儀器輸出一個(gè)同步信號(hào)，反射電路即發(fā)出激發(fā)脈沖至探頭晶片，產(chǎn)生并向工件傳播超聲脈沖，同時(shí)掃描點(diǎn)在鋸齒波作用下移動(dòng)掃描，顯示出始波和底波。完成一次掃描，間隔一段時(shí)間后，再重復(fù)上述過(guò)程，每秒重復(fù)的次數(shù)就是重復(fù)頻率。如果工件透聲良好，檢測(cè)面和底面很光潔，很平行，聲波可以在兩個(gè)界面之間反射震蕩很長(zhǎng)時(shí)間。如果震蕩時(shí)間長(zhǎng)到下一個(gè)掃描周期完成仍未結(jié)束。那么前一次產(chǎn)生的第n次底波被探頭接受后，與當(dāng)前新一次的掃描圖像疊加在一起，就是我們看到的”幽靈波”。

識(shí)別的方法有兩個(gè)：(1)調(diào)節(jié)掃描延遲(或水平旋鈕)，可在始脈沖前看到另一個(gè)底波，注意這個(gè)底波和始脈沖后的”幽靈波”之間的距離恰好是兩個(gè)界面的距離，即工件厚度。(2)調(diào)節(jié)放慢重復(fù)頻率，即延長(zhǎng)兩次掃描的間隔時(shí)間。會(huì)發(fā)現(xiàn)”幽靈波”的位置在變化，變小并消失。隨著掃描間隔的延長(zhǎng)，工件中的聲波震蕩逐漸停止，”幽靈波”也就消失了。