GBT11345-13中關(guān)于探頭頻率的問題

B級(jí)，母材厚度15-40mm，應(yīng)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？

-20dB擴(kuò)散角的確比-12dB，-6dB擴(kuò)散角要大，但是，你有沒有考慮過，擴(kuò)散角并不是片面追求它的寬度，同時(shí)還應(yīng)考慮能量分布。
TOFD寬聲束探頭，一般采用-12dB擴(kuò)散角，做工藝比較保守。這是源于探頭及檢測(cè)技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用情況。-12dB都能滿足了，-20dB就更沒有問題。
而對(duì)于脈沖反射法，之所以不考慮-12dB的聲束擴(kuò)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(cè)范圍由最高波-6dB確定方法進(jìn)行理解。奧氏體不銹鋼焊縫檢測(cè)相對(duì)于鐵素體碳鋼，更加惡劣一些。所以碳鋼焊縫的檢測(cè)，單純從聲束寬度上講用-12dB也并不為過。
我測(cè)過2.5M K2 13*13 -6dB聲束寬度,用其確定檢測(cè)區(qū)域，沒有什么問題。實(shí)測(cè)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(píng)定線-X dB)下，不僅要考慮聲束寬度的大小，同時(shí)也要考慮聲束寬度當(dāng)中的能量大小。理論計(jì)算總是需要保留一定余量，即在滿足工藝下限時(shí)，仍有一定補(bǔ)償措施或方案。
一句話，-6dB如果都能夠滿足，-12dB還會(huì)不滿足？
當(dāng)然，贊成由試驗(yàn)說明的提法。實(shí)際上，測(cè)試聲束寬度的人非常的少。所以多做試驗(yàn)，正是心中有譜的前提條件。
還有一個(gè)原因，是-6dB對(duì)于操作人員來說，相對(duì)是一個(gè)使用較多的方法。我并不是說，它有多么的準(zhǔn)確，或好。實(shí)際上是基于他們測(cè)試較為方便，也好理解的考慮。
所以標(biāo)準(zhǔn)或規(guī)程，都會(huì)預(yù)留一點(diǎn)余量。TOFD可用-20dB,但只選-12dB，可能出于同樣的考慮吧？

luolang1314 發(fā)表于 2016-8-21 09:18
這個(gè)問題可能王工想的太復(fù)雜了。
實(shí)際檢測(cè)當(dāng)中對(duì)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(gè)問題時(shí)候，我也覺著應(yīng)該是從聲束寬度考慮，但是你說的6dB擴(kuò)散角我覺著不太妥當(dāng)，實(shí)際檢測(cè)中常用的擴(kuò)散角是6、20dB分貝降和極限擴(kuò)散角（半擴(kuò)散角），至于到底是哪一個(gè)，我覺著應(yīng)該由實(shí)驗(yàn)說明。以前根據(jù)AS2083標(biāo)準(zhǔn)畫過斜探頭的6dB擴(kuò)散角，相對(duì)于20dB擴(kuò)散角，6dB的很小。

新手報(bào)道，多多指教

假面 發(fā)表于 2018-11-8 11:38
不解，低頻提高擴(kuò)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(jié)合，即使?jié)M足擴(kuò)散，始脈沖寬度 ...

你要理解聲束全覆蓋；然后探頭移動(dòng)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(chǎng)中的20dB）。

不解，低頻提高擴(kuò)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(jié)合，即使?jié)M足擴(kuò)散，始脈沖寬度加大，是否也失去意義？

王師傅你好！這是因?yàn)樵诒“鍣z測(cè)中選70度探頭時(shí)，有機(jī)玻璃縱波聲程為11.5-23毫米（鍥內(nèi)時(shí)間8.5-17us）左右換算成鋼中聲程25-50毫米左右，?鋼中對(duì)應(yīng)板厚15毫米高時(shí)（聲程為44毫米左右）遠(yuǎn)避開近長(zhǎng)區(qū)影響。在這基礎(chǔ)上運(yùn)用聲束公式計(jì)算44至74毫米聲程（4MHz時(shí)，超聲波聲束值為11至19毫米）；如果使用2.5MHz時(shí)相對(duì)聲程所計(jì)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(shí)）。備注探頭直徑12.5毫米

關(guān)注王老師的這個(gè)問題很久了，看了點(diǎn)資料，集合大家的觀點(diǎn)。個(gè)人的理解：

應(yīng)該是控制能量衰減。




具體分析過程：



按照規(guī)定，用兩個(gè)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(gè)探頭有4次掃查，所以應(yīng)該是單面雙側(cè)掃查（標(biāo)準(zhǔn)上沒有這么說，理解不正確請(qǐng)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(gè)值，可根據(jù)接頭參數(shù)計(jì)算），標(biāo)準(zhǔn)只有個(gè)籠統(tǒng)規(guī)定。

按照上面的條件檢測(cè)，是標(biāo)準(zhǔn)的一般檢測(cè)。但是在該項(xiàng)，有幾個(gè)特殊的地方。分別有小標(biāo)注f、b、e。王老師提出的問題主要在f這個(gè)條件上，b、e暫不考慮。
f這個(gè)標(biāo)注，有兩個(gè)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(gè)15厚度”）；2、探頭頻率在3MHz以下（本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定一般探頭頻率在2—5MHz之間，其他頻率需要特別規(guī)定，實(shí)際操作時(shí)，頻率應(yīng)該在2—3MHz）。滿足1、2條件時(shí)可以只用一個(gè)探頭。


可以看出25—40之間的板是不適用的。


這兩個(gè)限制條件有什么共通點(diǎn)？


材料厚度的限制，對(duì)同一個(gè)探頭而言，掃查距離增加、最大聲程增加、探頭可能不全復(fù)蓋檢測(cè)區(qū)域。頻率的限制（向下限制），降低分辨率、近場(chǎng)增加、擴(kuò)散角增加、降低吸收衰減。
兩個(gè)條件，限制的對(duì)象應(yīng)該是相關(guān)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(xiàng)。


探頭聲程：50K（最大檢測(cè)聲程）。

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

當(dāng)頻率高于3MHz時(shí)，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(gè)探頭共同使用。






焊縫覆蓋應(yīng)該和頻率沒什么關(guān)系。

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。

2.5P10*10,-6dB
5p10*10,-6Db

有沒有實(shí)際檢測(cè)的案例呢？或者對(duì)比檢測(cè)試驗(yàn)？高頻的指向性是要比低頻好，但是對(duì)于工業(yè)使用的探頭，歐標(biāo)的頻率高一點(diǎn)的也就4MHz，國(guó)標(biāo)高一點(diǎn)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(huì)漏檢吧？

這個(gè)問題我和王工已經(jīng)交流過了，我個(gè)人的觀點(diǎn)是：第一:15-25用兩個(gè)探頭檢測(cè)，一個(gè)是大角度的,，另一個(gè)是小角度的，在實(shí)際檢測(cè)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(duì)缺陷檢出率并沒有實(shí)質(zhì)性的提升；第二點(diǎn)：把探頭頻率限制在3MHz以下，是因?yàn)楦哳l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(chǎn)生鏡面反射，導(dǎo)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。