圖2 超聲波水浸法探傷波形圖

2.2 儀器參數(shù)的選擇

2.2.1脈沖寬度

在小口徑鋼管檢測(cè)中，應(yīng)選擇合適的窄脈沖，雖然會(huì)減小發(fā)射能量，但可提高分辨率。

2.2.2檢波方式

通常的超聲波檢測(cè)中，檢波方式都選用全波，主要是可提高靈敏度和信噪比。但由于聲波的正半周和負(fù)半周很難一致，全波整流后，回波信號(hào)會(huì)變寬，檢測(cè)分辨率會(huì)降低。因此，在小口徑鋼管檢測(cè)時(shí)，可選擇半波整流。至于是選擇正半波整流，還是負(fù)半波整流，可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)而定。

2.2.3匹配  探頭良好的匹配，可提高發(fā)射功率，降低干擾噪聲，進(jìn)而提高檢測(cè)靈敏度和分辨率。具體實(shí)施是探頭線(xiàn)選用50 ?的同軸電纜，在其間加一個(gè)匹配電感。這里所用的匹配是利用變壓器實(shí)現(xiàn)的，它是由兩條或多條等長(zhǎng)導(dǎo)線(xiàn)彼此緊靠并纏繞到高磁導(dǎo)率磁芯上組成。其設(shè)計(jì)理論較復(fù)雜,其參數(shù)通常根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式和實(shí)際調(diào)試效果進(jìn)行選取。決定其性能的參數(shù)主要包括:繞組特性阻抗、磁芯磁導(dǎo)率、繞組導(dǎo)線(xiàn)長(zhǎng)度、繞組匝數(shù)（取決于繞組的長(zhǎng)度和單位長(zhǎng)度上的雙絞股數(shù)）等。

3.檢測(cè)實(shí)驗(yàn)

3.1 實(shí)驗(yàn)條件

樣管：Φ12 mm×1.0 mm的不銹鋼管。

人工缺陷：Φ6.0 mm平底孔，埋藏深度0.5 mm。

超聲探頭：水浸線(xiàn)聚焦探頭，探頭頻率：8 MHz，水中焦距：25 mm，晶片尺寸：12 mm×10 mm，12 mm為軸向尺寸。

藕合介質(zhì)：采用過(guò)濾循環(huán)水，要求水質(zhì)盡量接近純凈水，水溫盡量保持在20～25 ℃。

檢測(cè)設(shè)備：如圖3所示。

圖3 NC-89型旋轉(zhuǎn)頭超聲波檢測(cè)系統(tǒng)

檢測(cè)系統(tǒng)為16通道超聲波旋轉(zhuǎn)頭系統(tǒng)，旋轉(zhuǎn)頭的超聲信號(hào)穩(wěn)定，抗干擾強(qiáng)。其中4個(gè)檢測(cè)縱傷探頭，8個(gè)檢測(cè)橫傷探頭，4個(gè)檢測(cè)分層和壁厚探頭。

3.2 實(shí)驗(yàn)參數(shù)的設(shè)置

（1）水層厚度：為保證聲波理論焦點(diǎn)在鋼管圓心處，水層厚度應(yīng)為19 mm。

（2）脈沖寬度：根據(jù)實(shí)際調(diào)整，脈沖寬度在0.18 μs是回波脈沖較窄，分辨率最高。

（3）檢波方式：正半周動(dòng)態(tài)實(shí)驗(yàn)檢測(cè)方式為探頭高速旋轉(zhuǎn)，鋼管直線(xiàn)前進(jìn)。

3.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果

3.3.1靜態(tài)檢測(cè)結(jié)果  如圖4所示，由于管壁較薄，鋼/水一次界面波S1與底波B1間距太小，分層缺陷的回波很難分辨。為了保障自動(dòng)化檢測(cè)的效果，我們選用三次缺陷回波為自動(dòng)化檢測(cè)的探傷依據(jù)，從圖中可見(jiàn)分層缺陷的回波清晰可辨。

圖4 靜態(tài)檢測(cè)波形圖

3.3.2動(dòng)態(tài)檢測(cè)結(jié)果

如圖5所示，從檢測(cè)結(jié)果可以看到，此套裝置完全滿(mǎn)足小徑薄壁管的自動(dòng)化分層檢測(cè)要求。