Page 80 - 无损检测2021年第三期
P. 80

杨育伟, 等:

            T 型接头 TOFD 检测时缺陷深度的定位计算与评判


            2.1.3  显示深度及实际深度的修正计算                                                              y       1 / 2
                                                                                       2
                                                                                      )

                                                                 L=L 1+L 2= ( t n+ y + S-     t g θ       2     +
                                                                                
                 如图 3 所示, 模拟等腰三角形ac'b 与实际等腰                                                           
                                                                                
                                                                                                      
            三角形ac 1 b 底边相同, 均为探头中心距, 且等于直通                                                y       1 / 2
                                                                                 2

                                                                                 )
                                                                          ( t n+ y + S+  t g θ       2     ( 4 )
                                                                           
                                                                                                 
                                                                                                 
                                                                           
                                                       /
                              , 则直通波传播时间τ 0=L 0 V L
            波声程, 即 P CS =L 0
                 为声速)。模拟路径声程等于实际路径声程, 则
            ( V L
            模拟路径传播时间等于实际路径传播时间, 即 'τ=
            τ 。所以, 模拟路径与直通波的时间差等于实际路径

            与直通波时间差, 即 Δ τ'=Δτ 。
                                                 , 当测得经
                 仪器设置时输入探头间距 P CS =L 0

            c 1  点的衍射波与直通波的时间差 Δτ 时, 可计算c 1
                                1
                                                       1 / 2
                                         (
            点的显示深 度 h c1 显 =       [ ΔτV L 2L 0 +ΔτV L )] 。
                                2
            同样, 当测得经c' 点的模拟衍射波与直通波的时间
                                                 1
            差 Δτ' 时, 可计算c'点 的 模 拟 深 度h'=           [ Δτ'V L
                                                 2

                          )] 。 由 前 述 可 知, Δτ'=Δτ , 则

                            1 / 2
            ( 2L 0 +Δτ'V L
                                                                        图 4  腹板未熔合深度计算原理示意
            h c1 显 =h' , 所以把模拟等腰三角形作为默认等腰三
                                                               按前述原则建立模拟等腰三角形a f 'b , 则模拟路径
            角形, 并计算其底边高度所得到的模拟深度h'即 c 1

                                                               声程 L'= 'L 1+ 'L 2=2 ( 'h +S ) ,可得
                                                                                         2 1 / 2
                                                                                     2
            点的显示深度h c1 显 ( 以下均称显示深度h' )。
                 由前述知, 模拟路径声程等于实际路径声程, 则                                                 y       1 / 2
                                                                                2

                                                                         ( t n +y )  + S - t g θ    2     +
                                                                         
            可得                                                                                  
                                                                                                
                                                                         
                                                                                          
                                                 2 1 / 2
                                      2
                  2
                             2 1 / 2
                                          (
                                    [
                      (
               [ t n + S -x )]   + t n + S +x )]      =            ( t n +y ) + S +  y  2 1 / 2  = 2 'h +S   1 / 2
                                                                         2
                                                                                                 2
                                                                                                      2



                                                                                  t g θ      
                                                                                             
                                                                     
                               h
                                 2
                                     2 1 / 2
                             2 ( ' +S )                ( 2 )
                                                                                                          ( 5 )
                        1
                                                  2
                                        2 1 / 2
                             2
                                               [
                                 (
                 h'=      {[ t n + S -x )]   + t n +                                                 1 / 2
                                                                                                     
                        4                                               1            2        y   2   
                                                                  h'=                        t g θ           +
                                                                             t n +y   + S -
                                                                             
                                                                       4                             
                                            1 / 2
                                2 1 / 2 2
                         ( S +x )] }  -S  2            ( 3 )                         y       1 / 2 2  1 / 2
                                                                    t n +y   + S +
                                                                                            
            式中: S 为 1 / 2 探头中心距; x 为缺陷距中心线实际                                2       t g θ       2     -S 2    ( 6 )
                                                                     
                                                                                            
                                                                     
            距离。                                               2.3  角焊缝内缺陷

                 翼板未 熔 合 的 实 际 深 度 均 为 翼 板 母 材 厚 度,               探头布置同前, P CS =t+2 ( t n +K 1 t g β   , 直通
                                                                                                  )
            但距中心线不同位置处的翼板未熔合的显示深度                              波声程 L 0=P CS  。
                                                       , 检                                    点距 T 型接头翼
            不同, 所以 对 T 型 接 头 进 行 检 测 时, 输 入 P CS
                                                                   如图5 所示, 角焊缝内缺陷 j 1
            测后在图谱上测量出某点的显示深度 h' , 按式( 2 )                      板下表面的距离为 y 设距中心线的距离为 t / 2 。经
                                                                                 ,
            即可计算出该点距中心线的实际位置 x 。或已知                              点的衍射波路径为a j 1 b , 其声程
                                                              j 1
            某点距中心线的实际距离, 按式( 3 ) 即可计算出该                                                        t    1 / 2
                                                                                        2

                                                                                       )
                                                                  L=L 1+L 2= ( t n+ y + S-     2    2     +
                                                                                 
            点的显示深度h'并同时给出显示深度h'的计算值                                                                  
                                                                                 
                                                                                                     
            与测量值。                                                                         t    1 / 2
                                                                                  2

                                                                                 )
                                                                           ( t n+ y + S+  2               ( 7 )
                                                                            
                                                                                             2   
            2.2  腹板未熔合                                                                          
                                                                            
                                                               按前述原则建立模拟等腰三角形a j 'b , 则模拟路径

                                                    )
               以相同方式布置探头, P CS=t+2 ( t n +K 1 tan β       ,
                                                                                         2 1 / 2
                                                                                     2
                               。以类似方式设定模拟等腰三                   声程 L'= 'L 1+ 'L 2=2 ( 'h +S ) , 可得
            直通波声程L 0=P CS
                                                                                                
            角形, 模拟路径声程等于实际路径声程。                                                          t   2     1 / 2

                                                                                 2
                                                                         ( t n +y )  + S - 2        +
                                                                          
                 腹板未熔合深度计算原理如图 4 所示, 腹板坡                                                        
                                                                          
                                                                                         
                                                                                   t  2 1 / 2
                                                    ,                     2                      2    2  1 / 2


            口 f 1  点距 T 型接头翼板下表面的距离为 y 经 f 1                            ( t n +y ) + S + 2           = 2 'h +S
            点的衍射波路径为a f 1 b , 其声程                                                        
                                                                                                          ( 8 )
              4
               2

                   2021 年 第 43 卷 第 3 期

                   无损检测
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