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標題: GBT11345-13中關于探頭頻率的問題 [打印本頁]
          

          
作者: 王緒軍    時間: 2016-8-19 11:02
          
標題: GBT11345-13中關于探頭頻率的問題
           B級，母材厚度15-40mm，應該是2種角度的探頭，后面解釋說，如果頻率小于3MHz，可以一種角度，為什么呢？
          

          

          

          
作者: 楓林晚    時間: 2016-8-20 19:46
          
居然沒人回答。。。。。
          
作者: 楓林晚    時間: 2016-8-20 19:46
          
居然沒人回答。。。。。
          
作者: luolang1314    時間: 2016-8-21 09:18
          
這個問題可能王工想的太復雜了。
          
實際檢測當中對于15-25mm板厚,不管是V型坡口，還是X型坡口，焊縫及熱影響區一般都不大（焊縫寬度一般跟著板厚和坡口走，也就一倍板厚的樣子，實際檢測范圍，焊縫寬度加上熱影響區兩側2-3mm，再加上各6mm左右母材，也就38mm左右），對于國內工業常用探頭2.5MHz，13*13或9*9，采用一、二次波檢測時，探頭聲束寬度（-6dB)能覆蓋到整個檢測范圍，基本上無漏檢的可能。可以參照相控陣的掃查分區計劃，就很明顯了。增加另一角度探頭檢測的意義不大，對缺陷檢出率基本上無提高。
          
另外，歐標一般是4MHz的斜探頭，分辨力和靈敏度會有所提升，但聲束寬度會相應減小。實際檢測時，應盡可能采用較低的頻率，這樣可以兼顧掃查效率和靈敏度。檢出率兩者基本上不會有太大差別。
          
所以綜合來看，主要考慮焊縫寬度及熱影響區所決定的檢測范圍，然后是探頭聲束覆蓋，最后是相對低的頻率（標準推薦的頻率一般也有上下限）。
          
不知這樣理解對嗎？望指正。
          
作者: 大森林    時間: 2016-8-21 10:28
          

          luolang1314 發表于 2016-8-21 09:18
          
這個問題可能王工想的太復雜了。
          
實際檢測當中對于15-25mm板厚,不管是V型坡口，還是X型坡口，焊縫及熱影響 ...

          
王工提出這個問題時候，我也覺著應該是從聲束寬度考慮，但是你說的6dB擴散角我覺著不太妥當，實際檢測中常用的擴散角是6、20dB分貝降和極限擴散角（半擴散角），至于到底是哪一個，我覺著應該由實驗說明。以前根據AS2083標準畫過斜探頭的6dB擴散角，相對于20dB擴散角，6dB的很小。
          

          

          
作者: luolang1314    時間: 2016-8-21 11:04
          
 本帖最后由 luolang1314 于 2016-8-21 11:06 編輯 
          

          
-20dB擴散角的確比-12dB，-6dB擴散角要大，但是，你有沒有考慮過，擴散角并不是片面追求它的寬度，同時還應考慮能量分布。
          
TOFD寬聲束探頭，一般采用-12dB擴散角，做工藝比較保守。這是源于探頭及檢測技術的實際應用情況。-12dB都能滿足了，-20dB就更沒有問題。
          
而對于脈沖反射法，之所以不考慮-12dB的聲束擴散角，主要還是反射體回波能量大小的考慮。可以參照奧氏體不銹鋼檢測范圍由最高波-6dB確定方法進行理解。奧氏體不銹鋼焊縫檢測相對于鐵素體碳鋼，更加惡劣一些。所以碳鋼焊縫的檢測，單純從聲束寬度上講用-12dB也并不為過。
          
我測過2.5M K2 13*13 -6dB聲束寬度,用其確定檢測區域，沒有什么問題。實測聲束寬度也并不像想象中那么小。主要還是晶片尺寸決定了聲束寬度。
          
而在掃查靈敏度（評定線-X dB)下，不僅要考慮聲束寬度的大小，同時也要考慮聲束寬度當中的能量大小。理論計算總是需要保留一定余量，即在滿足工藝下限時，仍有一定補償措施或方案。
          
一句話，-6dB如果都能夠滿足，-12dB還會不滿足？
          
當然，贊成由試驗說明的提法。實際上，測試聲束寬度的人非常的少。所以多做試驗，正是心中有譜的前提條件。
          
還有一個原因，是-6dB對于操作人員來說，相對是一個使用較多的方法。我并不是說，它有多么的準確，或好。實際上是基于他們測試較為方便，也好理解的考慮。
          
所以標準或規程，都會預留一點余量。TOFD可用-20dB,但只選-12dB，可能出于同樣的考慮吧？
          
作者: 王緒軍    時間: 2016-8-21 12:58
          
探頭聲束寬度受2個因素影響：1，晶片尺寸；2，頻率。BSEN12668-2是把2者放在一起談。GBT11345-13僅僅說頻率，是不是還有其他的原因呢？
          
作者: luolang1314    時間: 2016-8-21 14:55
          
 本帖最后由 luolang1314 于 2016-8-26 09:17 編輯 
          

          
晶片尺寸在15-25mm板厚檢測當中，不是主要考慮的因素。晶片尺寸在實際檢測當中，涉及到檢測效率和檢出率之間的關系。一般厚板時，會加大晶片尺寸（第一考慮到衰減，第二考慮到效率）15-25mm,對于工業探傷探頭常見規格6*6 9*9 13*13來說，都不存在效率和衰減太大的問題。故標準當中只限制了頻率。沒有對尺寸進行限制。
          
但在具體制定工藝時，選擇合適的晶片尺寸，可以達到較好的檢測效率以及信噪比。6*6晶片尺寸太小，一般檢測薄板或管道焊縫，考慮選用9*9附近的尺寸為最佳。沒有9*9，用13*13也沒什么問題，就是雜波會比9*9的高一些（值得討論）。
          
作者: 大森林    時間: 2016-8-21 16:09
          

          luolang1314 發表于 2016-8-21 14:55
          
晶片尺寸在15-25mm板厚檢測當中，不是主要考慮的因素。晶片尺寸在實際檢測當中，涉及到檢測效率和檢出率之 ...

          
不知道層主是不是表達錯誤？或者有沒有親自對比過？13*13的雜波比9*9的雜波多？14年干過加拿大的一個項目，業主要求使用13*13和9*9探頭，當時專門做過對比試驗，其他參數相同的情況下，很明顯前者的雜波要少的多。
          
因為其他參數相同的情況下，前者的擴散角要小于后者。
          

          
作者: 大森林    時間: 2016-8-21 16:16
          

          大森林 發表于 2016-8-21 16:09
          
不知道層主是不是表達錯誤？或者有沒有親自對比過？13*13的雜波比9*9的雜波多？14年干過加拿大的一個項目 ...

          
我記得很清楚，當時我們做完對比試驗的后果導致了以后的檢測中普遍采用大晶片探頭，明顯雜波減少，提高了工作效率，當時做的是T.Y型插管角焊縫，和少部分對接焊縫。
          
后來只在定量缺陷因為前沿影響時候才采用9*9探頭。
          
我結論不一定正確，供同行參考試驗。
          

          
作者: luolang1314    時間: 2016-8-21 16:17
          

          大森林 發表于 2016-8-21 16:09
          
不知道層主是不是表達錯誤？或者有沒有親自對比過？13*13的雜波比9*9的雜波多？14年干過加拿大的一個項目 ...

          
能把當時比較的數據和詳細的信息提供一下嗎？
          
我們的測試可能并不能說明問題。13*13是多普樂的橫波斜探頭；9*9是汕頭的橫波斜探頭。
          
目前國產探頭，汕頭的信噪比還是要高一些，而且質量更加穩定一些。
          
只有比較同一公司，同一K值的探頭才能說明問題。
          
而且要多比較幾組，防止偶然因素，結論才比較可靠。
          
最好有比較的測試照片。當然，采用進口的探頭進行比較，也比較有說服力。
          
另外，不同檢測結構或型式，也會影響到比較。所以，在平板上測試比較可靠。
          

          
作者: 大森林    時間: 2016-8-21 17:20
          

          luolang1314 發表于 2016-8-21 16:17
          
能把當時比較的數據和詳細的信息提供一下嗎？
          
我們的測試可能并不能說明問題。13*13是多普樂的橫波斜探頭 ...

          


          
業主要求13*13 9*9晶片尺寸探頭45 60 70 度共6組探頭檢測。
          
角接焊縫本身雜波比較多，開始時候屏幕上的每個波形業主都要求解釋，這就讓我們效率很低，后來幾組人員休息時間互相討論就提到了這個問題。
          
13*13的雜波明顯要少很多。（我認為是擴散角小于9*9的原因）
          
后來我們就要求采購上15*15的晶片尺寸探頭。采用探頭是SIUI頻率2.5M探頭，設備是CTS9006。
          
因為這件事是14年比較近，結論我應該記不錯。
          
哪位同行有條件可以找張試板試一下，共同學習。
          

          

          
作者: 楓林晚    時間: 2016-8-23 16:21
          
這個問題我和王工已經交流過了，我個人的觀點是：第一:15-25用兩個探頭檢測，一個是大角度的,，另一個是小角度的，在實際檢測中，小角度的探頭能檢出的缺陷，大角度探頭均能檢出，增加探頭對缺陷檢出率并沒有實質性的提升；第二點：把探頭頻率限制在3MHz以下，是因為高頻探頭的聲束指向性比低頻好，如果焊縫中存在與聲束成一定角度的且反射面較光滑的缺陷，如未熔合，高頻聲束更容易產生鏡面反射，導致回波過低而漏檢。聲束寬度的影響只是次要因素，完全可以提高掃查覆蓋率解決。
          
作者: 楓林晚    時間: 2016-8-23 16:22
          
這個問題我和王工已經交流過了，我個人的觀點是：第一:15-25用兩個探頭檢測，一個是大角度的,，另一個是小角度的，在實際檢測中，小角度的探頭能檢出的缺陷，大角度探頭均能檢出，增加探頭對缺陷檢出率并沒有實質性的提升；第二點：把探頭頻率限制在3MHz以下，是因為高頻探頭的聲束指向性比低頻好，如果焊縫中存在與聲束成一定角度的且反射面較光滑的缺陷，如未熔合，高頻聲束更容易產生鏡面反射，導致回波過低而漏檢。聲束寬度的影響只是次要因素，完全可以提高掃查覆蓋率解決。
          
作者: luolang1314    時間: 2016-8-24 13:43
          
有沒有實際檢測的案例呢？或者對比檢測試驗？高頻的指向性是要比低頻好，但是對于工業使用的探頭，歐標的頻率高一點的也就4MHz，國標高一點的也只頂多5MHz的橫波斜探頭，所以比3MHz以下的探頭，不見得會漏檢吧？
          
作者: dongxuliu123    時間: 2016-8-26 13:44
          
2.5P10*10,-6dB[attach]12316[/attach]
          
5p10*10,-6Db[attach]12317[/attach]
          

          

          
作者: 王緒軍    時間: 2016-8-27 15:58
          
感謝
          dongxuliu123
          提供的圖片
          
圖片上面的顯示說明：其他條件相同的情況下，頻率低的探頭聲束覆蓋的空間更大。
          

          
作者: xldw89sy    時間: 2016-8-27 20:44
          
關注王老師的這個問題很久了，看了點資料，集合大家的觀點。個人的理解：
          

          
應該是控制能量衰減。
          

          

          

          

          
具體分析過程：
          

          

          
[attach]12327[/attach]
          
按照規定，用兩個探頭，在A或B位置選一處掃查。掃查范圍是1.25倍全跨距，掃查4次。
          
“或”的意思是只選其一，兩個探頭有4次掃查，所以應該是單面雙側掃查（標準上沒有這么說，理解不正確請指正）。1.25倍全跨距保證全覆蓋（選擇正確的角度，K值不小于一個值，可根據接頭參數計算），標準只有個籠統規定。
          
[attach]12328[/attach]
          
按照上面的條件檢測，是標準的一般檢測。但是在該項，有幾個特殊的地方。分別有小標注f、b、e。王老師提出的問題主要在f這個條件上，b、e暫不考慮。
          
f這個標注，有兩個前提條件:1、材料厚度在15—25之間（包括25，不包括15.“不知道為什么留下一個15厚度”）；2、探頭頻率在3MHz以下（本標準規定一般探頭頻率在2—5MHz之間，其他頻率需要特別規定，實際操作時，頻率應該在2—3MHz）。滿足1、2條件時可以只用一個探頭。
          

          

          
可以看出25—40之間的板是不適用的。
          

          

          
這兩個限制條件有什么共通點？
          

          

          
材料厚度的限制，對同一個探頭而言，掃查距離增加、最大聲程增加、探頭可能不全復蓋檢測區域。頻率的限制（向下限制），降低分辨率、近場增加、擴散角增加、降低吸收衰減。
          
兩個條件，限制的對象應該是相關的或是相同的。由以上分析，相同作用是：都控制了能量衰減這一項。
          

          

          
探頭聲程：50K（最大檢測聲程）。
          

          
使用兩個探頭（頻率小于3MHZ）檢測時，必定是一大一小兩個角度，聲程也是。對于厚度不大（1、可由一個大角度全覆蓋；2、多個角度對缺陷檢出率沒有多大變化），如果大角度聲程能保證檢測的能量要求，小角度探頭就沒有使用的必要。只須用一個。
          

          
當頻率高于3MHz時，大角度探頭在（50K大）聲程上能量不能滿足要求，而小角度探頭（50K小）聲程上能滿足要求，那就須要兩個探頭共同使用。
          

          

          

          

          
[attach]12330[/attach]
          
[attach]12329[/attach]
          
焊縫覆蓋應該和頻率沒什么關系。
          

          

          

          
作者: 缺欠    時間: 2018-10-30 23:38
          
 本帖最后由 缺欠 于 2018-10-31 09:27 編輯 
          

          
王師傅你好！這是因為在薄板檢測中選70度探頭時，有機玻璃縱波聲程為11.5-23毫米（鍥內時間8.5-17us）左右換算成鋼中聲程25-50毫米左右，?鋼中對應板厚15毫米高時（聲程為44毫米左右）遠避開近長區影響。在這基礎上運用聲束公式計算44至74毫米聲程（4MHz時，超聲波聲束值為11至19毫米）；如果使用2.5MHz時相對聲程所計算的聲波聲束值為18至31.5毫米。考慮到探頭前沿與聲束覆蓋面積就只能使用3MHz以下探頭（剛好15-25毫米時）。備注探頭直徑12.5毫米
          

          
作者: 假面    時間: 2018-11-8 11:38
          
不解，低頻提高擴散角度，晶片大小一樣存在影響，如果考慮采用低頻和小晶片結合，即使滿足擴散，始脈沖寬度加大，是否也失去意義？
          
作者: 缺欠    時間: 2018-12-8 18:39
          

          假面 發表于 2018-11-8 11:38
          
不解，低頻提高擴散角度，晶片大小一樣存在影響，如果考慮采用低頻和小晶片結合，即使滿足擴散，始脈沖寬度 ...

          
你要理解聲束全覆蓋；然后探頭移動距離是一倍跨距（去除前沿距離）；合適的角度；頻率與晶片直徑；及能量衰減（缺欠在超聲場中的20dB）。
          

          
作者: zhangjian725624    時間: 2019-10-19 17:31
          
新手報道，多多指教




          

          

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