超聲波探傷中幽靈波、鬼波的識別方法

歐美等國外標(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JB／T4730—2005標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，檢測厚度在3N以上時“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(~)])后作為檢測靈敏度，靈敏度就會偏高，滿屏雜波無法探傷。隨后用計(jì)算法對缺陷定量就會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，檢測誤差就會減小，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，從端面探測一個筒形鍛件，檢測厚度為600mm，在深度400mm處出現(xiàn)一個反射回波，且整圈端面都有這個回波。從筒形鍛件的對面一端探測，也在深度400mm處出現(xiàn)一個反射回波，回波位置、大小、波形同前一次端面探測基本一樣。利用其他方法檢測驗(yàn)證回波所在區(qū)域，并未發(fā)現(xiàn)缺陷。大家對這個”來歷不明”的回波稱為“幽靈波”、“鬼波”。

由于“幽靈波”的出現(xiàn)，錯誤報(bào)廢鍛件的情況時有發(fā)生，那么“幽靈波”是怎樣產(chǎn)生的呢?我們知道，當(dāng)儀器輸出一個同步信號，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，同時掃描點(diǎn)在鋸齒波作用下移動掃描，顯示出始波和底波。完成一次掃描，間隔一段時間后，再重復(fù)上述過程，每秒重復(fù)的次數(shù)就是重復(fù)頻率。如果工件透聲良好，檢測面和底面很光潔，很平行，聲波可以在兩個界面之間反射震蕩很長時間。如果震蕩時間長到下一個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”。

識別的方法有兩個：(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底波，注意這個底波和始脈沖后的”幽靈波”之間的距離恰好是兩個界面的距離，即工件厚度。(2)調(diào)節(jié)放慢重復(fù)頻率，即延長兩次掃描的間隔時間。會發(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，工件中的聲波震蕩逐漸停止，”幽靈波”也就消失了。