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超声相控阵检测中,如何处理 “工件厚度不均” 对检测结果的影响?
工件厚度不均会导致声束传播路径变化,引发缺陷定位偏差、信号强度波动等问题,需通过 “参数调整、检测方法优化、数据修正” 三方面处理,确保检测结果准确,具体措施如下:
首先是检测前参数适配,针对性调整声束与系统参数。提前测量工件不同区域的实际厚度(用超声测厚仪测量,每 100mm² 测 1 个点),绘制厚度分布图谱;根据最大厚度设置声束聚焦深度(如最大厚度 80mm,聚焦深度设为 80mm),避免因厚度过厚导致声束发散;调整声速参数,若厚度不均伴随材质细微差异(如铸件),需在不同厚度区域分别测量声速(用标准试块校准),在检测仪中设置 “分区声速”,确保各区域声速匹配实际情况,减少定位误差(如厚度 20mm 区域声速 5850m/s,50mm 区域 5900m/s,分别设置对应参数)。
其次是检测方法优化,提升声束覆盖与信号捕捉能力。采用 “动态聚焦 + 多角度扫查” 组合方式:动态聚焦可实时调整声束聚焦位置,适应不同厚度区域的检测需求(如厚度从 30mm 渐变至 60mm,聚焦深度随检测位置同步从 30mm 调整至 60mm);多角度扫查(如 0°、30°、45° 声束角度)可避免因厚度突变导致的声束反射盲区,确保缺陷信号被有效捕捉。对厚度突变区域(如台阶、坡口),采用 “加密扫查”(扫查步距从 2mm 减小至 1mm),重点监测该区域的缺陷信号,防止因厚度变化遗漏缺陷。
最后是数据处理与修正,消除厚度不均带来的误差。检测后对数据进行 “厚度补偿修正”:根据厚度分布图谱,对不同厚度区域的缺陷定位结果进行修正,例如在厚度 40mm 区域检测到缺陷,初始定位深度 30mm,结合该区域实际声速与标准声速的偏差,计算修正后的实际深度(修正公式:实际深度 = 初始深度 × 实际声速 / 标准声速);对信号强度波动,通过 “增益补偿” 调整,在厚度较大区域适当提高增益(如提高 5-10dB),确保缺陷信号波幅满足判废标准(如≥Φ2mm 平底孔当量)。同时,在检测报告中注明工件厚度不均的情况及采取的处理措施,为结果判定提供完整依据,避免因厚度问题导致误判或漏判。
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