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(cè)頻率、探測(cè)方式和有關(guān)參數(shù)的選擇，以及探測(cè)靈敏度的調(diào)節(jié)。對(duì)于不同的工件和技術(shù)要求，可選擇不同的探測(cè)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(zhǎng)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(cè)得耦合層厚度與回波高度之間關(guān)系曲線(xiàn)(不同耦合條件所得曲線(xiàn)形狀類(lèi)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(guò)率較小，而當(dāng)時(shí)，聲能透過(guò)率較大，耦合損耗較小。

       耦合層材料本身的透聲性能和探測(cè)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(duì)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(cè)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(cè)頻率和保護(hù)膜性質(zhì)有關(guān)。