圓柱坯件超聲波檢測(cè)系統(tǒng)的關(guān)鍵之處是耦合技術(shù):超聲波探頭和工件表面間隔一定的距離,中間充滿穩(wěn)定的耦合水,這就使得探頭幾乎不會(huì)有任何磨損,并且在更換工件直徑規(guī)格的時(shí)候設(shè)備的調(diào)整時(shí)間也很短。
這項(xiàng)技術(shù)也稱為射流技術(shù),它設(shè)定了探頭和工件間的水層。探頭和工件表面間的距離為幾十毫米(一般在30mm到70mm),因此可以大大延長(zhǎng)探頭的使用壽命。該系統(tǒng)使用的探頭是液浸式探頭,而不是雙晶探頭。
由于探頭靴需要因?yàn)楣ぜ睆降淖兓鼡Q,所以可大大提高系統(tǒng)的檢測(cè)效率和檢測(cè)速度。通過距離波幅校正曲線(DAC曲線)的方法,所有不同深度的缺陷都可獲得一致的檢測(cè)靈敏度。
通過滑撬和/或輥輪機(jī)構(gòu)引導(dǎo)探頭靴沿工件表面運(yùn)動(dòng),同時(shí)保持超聲波探頭和工件間的距離恒定。為減小工件平直度偏差對(duì)于檢測(cè)的影響,探頭架上設(shè)計(jì)安裝有一個(gè)框架聯(lián)軸節(jié),從而使探頭基座能夠精確地貼合工件表面,保證檢測(cè)精度的穩(wěn)定可靠。
a)只使用直探頭檢測(cè)。被檢工件旋轉(zhuǎn),探頭架直線移動(dòng),實(shí)現(xiàn)超聲波檢測(cè)的全覆蓋。
b)用斜探頭檢測(cè)圓柱坯件的近表面缺陷。
這可以用直探頭相對(duì)于工件表面傾斜一個(gè)角度來實(shí)現(xiàn)??紤]到工件表面的折射規(guī)律,工件內(nèi)部通常采用 45°折射角。為檢測(cè)工件內(nèi)部不同位置的近表缺陷,系統(tǒng)在圓周兩個(gè)方向上(順時(shí)針方向和逆時(shí)針方向)都能被聲波掃查。
圓柱坯件超聲波檢測(cè)系統(tǒng)的探頭架可采用兩種不同的布置方式:即探頭全部都安裝在一個(gè)探頭架內(nèi),或者將探頭平均分布在整個(gè)工件長(zhǎng)度上。
這兩種方式的選取取決于工件直徑、工件端頭情況和工件的平直度等。如果工件的端頭齊整、直徑比較小并且平直度較好的情況,適合采用一個(gè)探頭架帶多探頭的配置。對(duì)于端部粗糙的鋁鑄坯件等,則需要采用第二種配置,即將探頭平均分布在整個(gè)工件長(zhǎng)度上。
在這種情況下,每個(gè)探頭覆蓋工件的一定區(qū)域,最終實(shí)現(xiàn)工件全體的檢測(cè)。 不管采用上述哪種情況,為保證超聲波的全覆蓋,檢測(cè)軌跡都必須有重合,即必須保證有一定的覆蓋率。
對(duì)于不同的檢測(cè)需求,需要采用不同數(shù)量的探頭。當(dāng)然,探頭是檢測(cè)機(jī)械的一個(gè)關(guān)鍵因素。如果采用特殊線聚焦探頭,則可以提高檢測(cè)靈敏度高,相應(yīng)的檢測(cè)螺距也較大。