數(shù)字超聲波探傷儀的特性及在機(jī)車上的應(yīng)用
加入技術(shù)交流群
3.2 不同狀態(tài)裂紋自身高度的計(jì)算方法
3.2.1垂直于工件表面的開(kāi)口裂紋
對(duì)于垂直表面的開(kāi)口裂紋，其自身（垂直）高度為h，端點(diǎn)回波與根部回波聲程分別為ω1和ω2，探頭射角為β，工件厚度為T，如下圖：
表面開(kāi)口裂紋自身高度測(cè)定示意圖
h=（ω2-ω1）cosβ=(ω2-ω1)T/ω2=（1-ω1/ω2）·T （1）
不用β值，而用式（1）計(jì)算表面開(kāi)口裂紋自身高度可得到較高的精度。
3.2.2 垂直于工件表面的內(nèi)部裂紋。
對(duì)于垂直于表面的內(nèi)部裂紋，如果上端點(diǎn)和下端點(diǎn)都是由一次波探測(cè)到（左圖），一次聲程分別為ω1和ω2，則其自身高度h為
h=（ω2-ω1）cosβ （2）
內(nèi)部垂直裂紋自身高度測(cè)定示意圖
ω2 =L2-2×（L2-T/cosβ） （3）
3.2.3 傾斜的內(nèi)部裂紋。
對(duì)于有傾角的裂紋，如下圖，若上端點(diǎn)和下端點(diǎn)由一次波探測(cè)到（左圖），一次波聲程分別為ω1和ω2，則其垂直高度h為
h=（ω2-ω1）cosβ （4）
內(nèi)部?jī)A斜裂紋自身高度測(cè)定示意圖
ω2 =L2-2×（L2-T/cosβ） （5）
h=（ω2-ω1）cosβ
用式（1）～（5）進(jìn)行聲程的數(shù)字化處理，實(shí)際上是一臺(tái)帶有采樣裝置（頻率為30MHZ）和超聲信號(hào)接入裝置的工控計(jì)算機(jī)，具有計(jì)算機(jī)的全部功能。分析軟件采用可視界面技術(shù)，軟件設(shè)計(jì)以JB4730—1994標(biāo)準(zhǔn)為依據(jù)。采用聲程數(shù)字處理技術(shù)的端點(diǎn)反射回波法。采用此法對(duì)提高裂紋自身（垂直）高度測(cè)量精度非常有效。具有原理簡(jiǎn)單，測(cè)量重復(fù)性好，操作方便快捷和實(shí)用性高。
4 結(jié)論
數(shù)字超聲波探傷儀是目前研究的熱點(diǎn)，主要集中在研究其適應(yīng)性強(qiáng)，靈敏性高。我段自2000年引進(jìn)數(shù)字式超聲波探傷儀后，使我段在SS7型電力機(jī)車檢修中車軸及輪箍的缺陷檢測(cè)得率大有提高，尤其是同型機(jī)車且均運(yùn)營(yíng)在南昆線上，昆明機(jī)務(wù)段已有幾起崩箍事故發(fā)生，而我段還無(wú)一類似事故。這是因?yàn)槲叶卧谑鹿拾l(fā)生前將缺陷檢出，從而避免了事故的發(fā)生，如我段在2000年檢測(cè)出12個(gè)輪箍有超限缺陷，2001年檢測(cè)出13個(gè)輪箍有缺陷，3條車軸有裂紋。由此可見(jiàn)，數(shù)字式超聲波探傷儀的缺陷檢出可信度是模擬超聲波探傷儀所無(wú)法比擬的，因此，發(fā)展數(shù)字式超聲波檢測(cè)技術(shù)在機(jī)車檢測(cè)領(lǐng)域的應(yīng)用是極其重要的。
參考文獻(xiàn)
1 中國(guó)機(jī)械工程學(xué)會(huì)無(wú)損檢測(cè)分會(huì).超聲波檢測(cè).機(jī)械工業(yè)出版社,2000.
2 遼寧省機(jī)械工程學(xué)會(huì).無(wú)損探傷.機(jī)械工業(yè)出版社,2001.
3 中國(guó)科學(xué)技術(shù)協(xié)會(huì).無(wú)損檢測(cè).機(jī)械工業(yè)出版社,2001.
評(píng)論