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？

-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？

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。

新手報道，多多指教

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）。

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？

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

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：



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。

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。






焊縫覆蓋應該和頻率沒什么關系。

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？

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。