穿透法:第二个波为什么会消失
无缺陷时穿透法本来就是两个波,第一个低、第二个高;有缺陷时消失的是第二个——这才是穿透法真正的判据
先分清楚:反射法测"弹回来",穿透法测"穿过去"
超声检测按原理分类,常见的是脉冲反射法和穿透法。脉冲反射法只用一个探头, 既发射又接收,架在工件同一侧,靠"声波弹回来"工作。穿透法则用两个探头,分别贴在工件相对的两个面上, 一个专门发射,一个专门接收,靠"声波有没有顺利穿过去"工作。这个结构差别决定了两种方法波形的样子完全不同: 脉冲反射法的"多个波"是同一探头反复折返出来的;穿透法的"两个波"则是两件不同的事——一个是恒定的参考标记, 一个是真正的穿透信号,读懂这一点才能看懂图5-13里"消失的是哪个波"。
脉冲反射法:第二个波是"弹回去、再弹回来"弹出来的
声波从探头出发,走到底面反射回来,被同一个探头收到——这是第一个底波 B1。
但声波回到检测面(探头所在的这一面)时,并不会被"收干净":探头/耦合层和工件之间存在声阻抗差异,
一部分声能会重新反射回工件内部,继续往底面走,再弹回来,被同一个探头第二次收到——这是 B2。
这个"到底面、弹回检测面、再弹回底面"的过程会重复很多次,形成 B1、B2、B3……依次衰减的多次底波。
穿透法:一个恒定的参考波 + 一个反映穿透能量的透射波
穿透法把发射和接收拆成了两个探头,分别贴在工件相对的两个面上。仪器在同一个时基上同时显示两个信号: 第一个波是发射脉冲的显示/参考标记——它只是标示"发射探头此刻发了一个脉冲",基本不经过工件传播, 所以不管工件里有没有缺陷,它都稳定存在,幅度低且恒定。第二个波才是真正穿过工件、被对面接收探头 收到的透射波,它的幅度直接反映"声能有多少顺利穿过了工件"——这才是穿透法真正拿来判断缺陷的信号。
两种方法一张表对比
| 脉冲反射法 | 穿透法 | |
|---|---|---|
| 探头数量/位置 | 1 个,工件同一侧 | 2 个,工件相对两侧 |
| 波形特点 | T + 多次底波 B1、B2、B3…… | ①参考波(恒定)+ ②透射波(随缺陷变化) |
| "消失的波"从哪来 | 底波因缺陷散射能量而减少、次数变少 | 透射波因缺陷阻挡穿透声能而幅度骤降/消失 |
| 怎么判断缺陷 | 看缺陷回波 F,或底波高度/次数变化 | 看②透射波幅度是否下降(声影法) |
| 盲区 | 始波附近有盲区,近表面缺陷可能漏检 | 不依赖回波,没有始波盲区 |
| 灵敏度短板 | — | 小缺陷造成的声能损失小,容易漏检 |
所以"穿透法只显示一个波",指的是有缺陷的情况:这时透射波因为声能被挡住而消失, 只剩下那个跟工件状态无关、恒定存在的参考波。无缺陷时,穿透法本来就是两个波都在——第一个低、第二个高。