内容发布更新时间 : 2024/12/26 2:15:13星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

由(2.29)式可知，当探测条件(Fs，λ)一定时，平底孔缺陷的回波声压或波高与平底孔面积成正比，与距离平方成反比。任意两个距离直径不同的平底孔回波声压之比为:

二者回波分贝差为：

(1)当Df1=Df2，χ2=2x1时

△12=201gPf1/Pf2=40lgx2/x1=401g2=12 (dB)

这说明平底孔直径一定，距离增加一倍，其 回波下降12dB。 (2)当χ1=x2,Dfl=2Df2时

△12=201gPf1/Pf2=401gDfl/Df2=401g2=12(dB)

(2.30)

这说明平底孔距离一定，直径增加一倍，其回波升高12dB。 二、长横孔回波声压

如图2.20所示，当χ≥3N，超声波垂直入射，全反射，长横孔直径较小，长度大于波束截面尺寸时，超声波在长横孔表面的反射就类似予球面波在柱面镜上的反射。以a=χ，f=Df/

4，P1/a=P0Fs/λχ代入(1.54)式，取“+”，并考虑到Df《χ，从而得到长横孔回声压Pf为

式中 Df——长横孔的直径。

(2.31)

由上式可知，探测条件(Fs、λ)一定时，长横孔回波声压与长横孔的直径平方根成正比，与距离的二分之三次方成反比。任意两个距离、直径不同的长横孔回波分贝差为：

(1)当Df1=Df2，χ2=2χ1时

△12=20|gPfl/Pf2=301gx2/xl=301g2=9(dB)

这说明长横孔直径一定，距离增加一倍，其回波下降9dB。 (2)当χ1=X2，Dfl=2Df2时

△12=201gPf1/Pf=101gDf1/Df2=101g2=3(dB)

这说明长横孔距离一定，直径增加一倍，其回波上升3dB。 三、短横孔回波声压

(2.32)

短横孔是长度明显小于波束截面尺寸的横孔，设短横孔直径为Df，长度为LfO当z≥3N 时，超声波在短横孔上的反射回波声压为

(2.33)

由上式可知，当探测条件(Fs、λ)一定时，短横孔回波声压与短横孔的长度成正比，与直径的平方根成正比，与距离的平方成反比。任意两个距离、长度和直径不同短横孔的回波分贝差为：

(1)当Df1=Df2，Lfl=Lf2，x2=2χl时 △12=201gPf1/Pf2=401gχ2/χl=401g2=12(dB)

(2.34)

这说明短横孔直径和长度一定，距离增加一倍，其回波下降12dB，与平底孔变化规律相同。 (2)当Dfl=Df2，χ1=X2，Lf1=2Lf2时 △12=201gPf1/Pf2=20Lglf1/Lf2=20Lg2=6(dB)

这说明短横孔直径和距离一定，长度增加一倍，其回波上升6dB。 (3)当xl—x2，Isl：If2，Dn=2Dr2 △12=201gPfl/Pf2=101gDfl/Df2=101g2=3(dB)

这说明短横孔长度和距离一定，直径增加一倍，其回波升高3dB。 四、球孔回波声压

如图2.21所示，设球孔直径为Df，超声波垂直入射，全反射，Df足够小。当χ≥3N时，超声波在球孔上的反射就类似于球面波在球面镜上的反射，以a=χ，f=Df/4．P1/a=P0Fs/λχ代入(1.53)式，取“十”，并考虑到D1<<χ，从而得到球孔回波声压P，为

(2.35)

由上式可知，当探测条件(Fs、λ)一定时，球孔回波声压与球孔的直径成正比，与距离的平方成反比。任意两个直径、距离不同的球孔的回波分贝差为：

(2.36)

这说明球孔直径一定，距离增加一倍，其回波下降12dB，与平底孔变化规律相同。

这说明球孔距离不变，直径增加一倍，其回波上升6dB。 五、大平底面回波声压

如图2.22所示，当x≥3N时。超声波在与波束轴线垂直、表面光洁的大平底面上的反射就是球面波在平面上的反射，其回波声压PB为

(2.37)

由上式可知，当探测条件(Fs、λ)一定时，大平底面的回波声压与距离成反比。两个不同距离的大平底面回波分贝差为：

(2.38)

这说明大平底面距离增加一倍，其圆波下降6dB。

六、圆柱曲底面回波声压 l.实心圆柱体

超声波径向探伤χ≥3N的实心圆柱体，类似于球面波在凹柱曲底面上的反射。以a=χ，f=Df/4，P1/a=P0Fs/λχ代入(1.54)式，取“—”得实心圆柱凹曲底面的回波声压为

这说明实心圆柱体回波声压与大平底面回波声压相同。 2.空心圆柱体

(2.39)

超声波外柱面径向探伤空心圆柱体，χ≥3N，类似于球面波在凸柱面上的反射，如图2.23探头A位置，以a=χ=(D-d)/2，f=d/4，P1/a=P0Fs/λχ代入(1.54)式，并取“+”，得外圆探伤空心圆柱体凸柱曲底面的圆波声压为

(2.40)

上式说明外圆探伤空心圆柱体，其回波声压低于同距离大平底回波声压。因为凸柱面反射波发散。超声波内孔探伤圆柱体，类似子球面波的在凹柱面上的反射，以a=χ=(D--d)/2，f=D/ 4，P1/a=P0Fs/λχ代入(1.54)式，取“一”得回波声压为

上式说明内孔探伤圆柱体，其圆波声压大于同距离大平底回波声压，因为凹柱面反射波聚焦。 以上各种规则反射体的回波声压公式均未考虑介质衰减，如果考虑介质衰减，则有

平底孔回波声压： (2.42)

长横孔回波声压： (2.43)

短横孔回波声压： (2.44)

球孔回波声压： (2.45)

大平底与实心圆柱体回波声压： (2.46)