請(qǐng)教-關(guān)于管道中有水時(shí)波束衰減的測量

     以前遇到過管道中有水或者有油時(shí)的超聲檢測，當(dāng)時(shí)不能確定橫波在管內(nèi)壁鋼-液界面上的聲能損失，所以無法確定補(bǔ)償量。只能使用規(guī)定范圍內(nèi)的較大K值探頭進(jìn)行直射波和一次反射波的檢測，或者大概估計(jì)補(bǔ)償量進(jìn)行檢測，可能結(jié)果不是很準(zhǔn)確。最近有時(shí)間想測定一下不同頻率、 不通管徑、不通管內(nèi)介質(zhì)在不同聲程時(shí)的衰減規(guī)律，以方便在日后檢測時(shí)遇到這樣的問題可以有一個(gè)實(shí)測的數(shù)據(jù)以參考。
   初步設(shè)想如下，在其他條件不變的情況下測定標(biāo)準(zhǔn)試塊的反射體在空氣中和水中的反射波高以進(jìn)行對(duì)比，第二部使用不同頻率不同尺寸的探頭對(duì)不同管徑包含未焊透缺陷（比較有代表性）的試件在空氣中和水中進(jìn)行未焊透缺陷不同聲程處的反射波高比較；得到的數(shù)據(jù)進(jìn)行整理繪制出具有參考意義的曲線。
   不能確定這種設(shè)想有沒有重大缺陷，所以提出來大家討論一下，如果成功會(huì)發(fā)上來大家共享，歡迎討論。

管子的曲率、水和內(nèi)壁粗糙(腐蝕)都會(huì)影響聲波的反射。

橫波在管子內(nèi)壁的入射角，決定了是否會(huì)產(chǎn)生波型轉(zhuǎn)換，而聲束有一定寬度，跟晶片尺寸和頻率相關(guān)，由于是脈沖波因此頻率是一定范圍的，也就是常說的帶寬。聲束邊緣部分是低頻部分，一般能量也較低，聲束的主要能量集中在中心頻率部分。綜合上述因素，當(dāng)管子內(nèi)壁的入射橫波主聲束的入射角范圍在35~75度（大致估計(jì)）之間時(shí)，幾乎沒有波型轉(zhuǎn)換，管子內(nèi)壁是否有水或者其他液體都不對(duì)主聲束能量產(chǎn)生影響或者影響很小可以忽略；反之則有影響。實(shí)際工作中管子壁厚較小，常常使用大K值探頭，比如K2.5、K3，探頭聲束下邊緣達(dá)到90度，邊緣橫波在鋼水界面退化成一種廣義的表面波，一邊沿著界面?zhèn)鞑ヒ贿呄蛩休椛淇v波，導(dǎo)致聲能的損耗，此時(shí)如果用二次波探傷，靈敏度會(huì)明顯偏低。
如果有條件可以做實(shí)驗(yàn)的話，個(gè)人覺得首先應(yīng)需要準(zhǔn)確的測試檢測工藝參數(shù)，如聲束寬度、中心頻率的偏差大小、實(shí)際折射角度等等；其次考慮如何對(duì)比有水時(shí)與無水時(shí)的檢測靈敏度的差異，加工含有何種反射體的管子試樣，管子曲率對(duì)檢測及試驗(yàn)的影響等等這些客觀因素；最后，得出的試驗(yàn)數(shù)據(jù)是否有普適性，這個(gè)也需要實(shí)際驗(yàn)證。

天空 發(fā)表于 2015-10-18 13:56
樓主你好，我仔細(xì)看了你寫的文章。在遠(yuǎn)東能看到這么長的的文章很少見，你是用心思考過的。
很支持你的實(shí)踐 ...

是的，直射波是不影響的，只測量直射波在管子內(nèi)壁鋼-液界面反射以后的數(shù)據(jù)，很多時(shí)候做小徑管薄皮的直射波幾乎沒辦法用，只能用一次反射波或二次波，甚至是3次波。壁厚不大的長輸管道直射波也只能掃查焊縫下半部分，上部的掃查還是要使用一次反射波。這樣如果管子內(nèi)有水或者油的話，做出來的數(shù)據(jù)就有意義了。

樓主你好，我仔細(xì)看了你寫的文章。在遠(yuǎn)東能看到這么長的的文章很少見，你是用心思考過的。
很支持你的實(shí)踐行為，現(xiàn)在的遠(yuǎn)東缺乏這種精神。
你寫的文章相信很多探傷人都思考過甚至遇到過（我只RT過，沒有進(jìn)行UT），管內(nèi)有水還要求UT，這個(gè)問題我是這么看的：
如果是一次波發(fā)現(xiàn)的缺陷那么水的存在實(shí)際是不影響波幅高度的；如果是二次波發(fā)現(xiàn)的缺陷，因?yàn)闄M波傾斜入射會(huì)在水中折射分離出縱波，能量損失導(dǎo)致缺陷波幅降低。
這樣的話樓主實(shí)驗(yàn)時(shí)候 只有二次波是有意義的，工作中如果真的要避免這個(gè)問題要根據(jù)板厚實(shí)際加工試塊，不知道我的看法是否正確？