Inspeção de placas de aço fino usando o método de onda de cordeiro ultrassônico

A inspeção da onda de cordeiro ultrassônica (cordeiro) é um método importante para inspeção de placas finas. No entanto, devido ao seu baixo uso e complexidade, os operadores geralmente têm dificuldade em implementá -lo corretamente.
Neste artigo, introduziremos o método de inspeção de ondas de cordeiro de aspectos teóricos e práticos e discutiremos a seleção e as precauções de modo.

Na detecção de falhas ultrassônicas de placas finas, as ondas ultrassônicas de cordeiro são frequentemente usadas para detecção porque a placa de aço é fina e a onda de interface longitudinal e a onda inferior são difíceis de ser claramente distinguidas.
No entanto, a detecção de ondas de cordeiro é mais complicada e muitos detectores de falhas têm dúvidas sobre a seleção de excitação e modo de onda. Neste artigo, discutiremos a seleção de modo da detecção de falhas de ondas de cordeiro.
A base teórica da investigação da onda de cordeiro é a equação de dispersão. A equação da frequência da onda de cordeiro em condições de contorno livre é a seguinte:
Equação (1) é a equação de frequência para o tipo simétrico (tipo S):

A equação (2) é a equação de frequência para o tipo assimétrico (tipo A):

Cl - velocidade longitudinal da onda no material em metros por segundo (m/s);
CS - velocidade transversal da onda no material em metros por segundo (m/s);
CP - velocidade da fase da onda de cordeiro em metros por segundo (m/s);
t - espessura da placa em metros (M);
Frequência de excitação de ondas de cordeiro em Hertz (Hz).

1. Com espessura conhecida da placa e frequência de operação selecionada, podemos determinar a velocidade de fase do modo desejado, referindo -se à curva de dispersão na Figura 1.
2. A seleção do modo é necessária devido às diferentes características de atenuação e reflexão de diferentes modos de onda de cordeiro.

O princípio da seleção de onda de cordeiro ultrassônico:

1. Razão alta de sinal / ruído: ondas fortes e claras refletidas na face final.
2. Baixa atenuação e longa distância de propagação: melhorar a eficiência da detecção.
3. Modo de onda de excitação pura: para evitar a interferência de outras ondas de modo para julgar os defeitos com mais precisão (escolha o ponto que está mais longe de outras ondas de modo).
4. Baixa taxa de mudança: para garantir que a onda de conversão do modo de onda causada por defeitos ou ângulos finais seja após a onda principal, o que ajuda a desertar o julgamento.

No processo real de detecção de falhas, deve ser dada preferência à região onde a curva de velocidade do grupo é relativamente plana para garantir que a mudança de velocidade do grupo seja pequena, para que a distância do eco permaneça estável.

O acima é o método básico de determinar o modo de onda através do cálculo teórico. No entanto, na inspeção real, o ângulo de incidência da sonda de onda de cordeiro pode diferir do valor calculado.
Além disso, as variações na espessura da placa e a instabilidade da frequência da sonda podem excitar vários modos de onda de cordeiro.
Ao mesmo tempo, a presença de defeitos ou limites pode levar a mudanças nos modos de onda, tornando o processo de inspeção de ondas de cordeiro ultrassônico relativamente complexo e exigindo uma extensa experiência prática.

(1) Deve -se confirmar que as ondas excitadas são ondas de cordeiro. As ondas de cordeiro são menos sensíveis ao óleo de superfície do que as ondas de superfície, que são significativamente enfraquecidas quando encontram óleo, enquanto as ondas de cordeiro são relativamente não afetadas pelo óleo durante a propagação. Além disso, a onda de cordeiro passará por uma mudança de modo quando encontrar a extremidade, o que levará a uma alteração na largura do eco quando a sonda for movida, enquanto a largura do pulso do eco da onda transversal permanece inalterada.
2) Recomenda-se usar a detecção de modo múltiplo o máximo possível, pois um único modo pode levar à detecção perdida em determinadas áreas. Geralmente é recomendável usar pelo menos dois modos de onda para detecção.
3) Para defeitos de delaminação, a borda principal pode ser mais estreita e não produzir emissão, o que pode levar à detecção perdida. No entanto, o fenômeno da delaminação causa uma mudança de modo, que pode ser detectada ajudando a observação das reflexões finais.