超聲波探傷中影響缺陷定位的主要因素

超聲波探傷中影響缺陷定位的主要因素
超聲波探傷中影響缺陷定位的主要因素大致來講，影響超聲波探傷中缺陷定位準確性的因素可分為4類：

1、儀器的影響

儀器的水平線性：儀器水平線性的好壞對缺陷定位有一定的影響。當儀器水平線性不佳時，缺陷定位誤差大。
儀器水平刻度精度：對於模擬機來講，儀器時基線比例是根據示波屏上水平刻度值來調節的，當儀器水平刻度不準時，缺陷定位誤差增大。
2、探頭的影響

聲束偏離：無論是垂直入射還是傾斜入射探傷，都假定波束軸線與探頭晶片幾何中心重合，而實際上這兩往往難以重合。當實際聲束軸線偏離探頭幾何中心軸線較大時，缺陷定位精度定會下降。
探頭雙峰：一般探頭發射的聲場隻有一個主聲束，遠場區軸線上聲壓*高。但有些探頭性能不佳，存在兩個主聲束，發現缺陷時，不能判定是哪個主聲束發現的，因此也就難以確定缺陷的實際位置。
斜楔磨損：橫波探頭在探傷過程中，斜楔將會磨損。當操作者用力不均時，探頭斜楔前後磨損不同。當斜楔前麵磨損較大時，折射角減小，探頭K值減小。當斜楔後麵磨損較大時，折射角增大，K值也增大。此外，探頭磨損還會使探頭入射點發生變化，影響缺陷定位。
3、工件的影響

工件表麵的粗糙度：工件表麵粗糙，不*耦合**，而且由於表麵凹凸不平，使聲波進入工件的時間產生差異。當凹槽深度為λ/2時，則進入工件的聲波相位正好相反，這樣就猶如一個正負交替變化的次聲源作用在工件上，使進入工件的聲波互相幹涉成分叉，如下圖所示，從而使缺陷定位困難。

粗糙表麵引起的聲束分叉

工件材質：工件材質對缺陷定位的影響可從聲速和內應力兩個方麵來討論。當工件與試塊的聲速不同時，就會使探頭的K值發生變化。另外，工件內應力較大時，將使聲波的傳播速度和方向發生變化。當應力方向與波的傳播方向一致時，若應力為壓縮應力，則應力作用使試件彈性增加，這時聲速加快。反之，若應力為拉伸應力，則聲速減慢。當應力與波的傳播方向不一致時，波動過程中質點拔地而起軌跡受應力幹擾，使波的傳播方向產生偏離，影響缺陷定位。
工件表麵形狀：探測曲麵工件時，探頭與工件接觸有兩種情況。一種是平麵與曲麵接觸，這時為點或線接觸，握持不當，探頭折射角容易發生變化。另一種是將探頭斜楔磨成曲麵，探頭與工件曲麵接觸，這時折射角和聲束形狀將發生變化，影響缺陷定位。
工件邊界：當缺陷靠近工件邊界時，由於側壁反射波與直接入射波在缺陷處產生幹涉，使聲場聲壓分布發生變化，聲束軸線發生偏離，使缺陷定位誤差增加。
工件溫度：探頭的K值一般是在室溫下測定的。當探測的工件溫度發生變化時，工件中的聲速發生變化，使探頭的折射角隨之發生變化，如下圖所示。下圖中曲線表示β=45°的探頭折射角變化情況。當溫度低於20°時，β<45°。當溫度高於20°時，β>45°。

溫度對折射角的影響

工件中缺陷情況：工件內缺陷方向也會影響缺陷定位。缺陷傾斜時，擴散波束入射*缺陷時回波較高，而定位時誤認為缺陷在軸線上，從而導致定位不準。
4、探傷人員操作因素影響

儀器時基線比例：儀器時基線比例一般在試塊上調節，當工件與試塊的聲速不同時，儀器的時基線比例發生變化，影響缺陷定位精度。另外，調節比例時，回波前沿沒有對準相應水平刻度或讀數不準。使缺陷定位誤差增加。
入射點、K值：橫波探測時，當測定探頭的入射點、K值誤差較大時，也會影響缺陷定位。
定位方法不當：橫波周向探測圓柱筒形工件時，缺陷定位與平板不同，若仍按平板工件處理，那麽定位誤差將會增加