《管道超聲導(dǎo)波檢驗(yàn)》ppt課件

1、超聲導(dǎo)波檢驗(yàn)技術(shù)超聲導(dǎo)波檢驗(yàn)技術(shù) 河北省電力研討院 牛曉光導(dǎo)波guided wave 根本概念 體波：在無限體積均勻介質(zhì)中傳播的波稱為體波，體波有兩種：一種是縱波或稱疏密波、無旋波、拉壓波、P波，一種叫橫波或稱剪切波、S波，它們以各自的速度傳播而無波形耦合。 Lamb波 位于層中的超聲波要經(jīng)受多次來回反射，這些往返的波將會(huì)產(chǎn)生復(fù)雜的波形轉(zhuǎn)換，并且波與波之間會(huì)發(fā)生復(fù)雜的干涉。 Lamb波 板內(nèi)的縱波、橫波將會(huì)在兩個(gè)平行的邊境上產(chǎn)生來回的反射而沿平行板面的方向行進(jìn)，即平行的邊境制導(dǎo)超聲波在板內(nèi)傳播，這樣的一個(gè)系統(tǒng)稱為平板超聲波導(dǎo)。在此板狀波導(dǎo)中傳播的超聲波即所謂的板波也叫Lamb波。 導(dǎo)波guid

2、ed wave 板波在波導(dǎo)中傳播時(shí)，縱波和橫波不能獨(dú)立存在，此時(shí)會(huì)產(chǎn)生一種與介質(zhì)斷面尺寸有關(guān)的特殊動(dòng)搖，稱為導(dǎo)波guided wave。在板中傳輸?shù)膶?dǎo)波又稱為板波，板波中主要型為L(zhǎng)amb波。導(dǎo)波guided wave 板中的導(dǎo)波表示圖圖1板中的導(dǎo)波表示圖導(dǎo)波guided wave諧振發(fā)射方式1方式2時(shí)間軸圖2多模態(tài)導(dǎo)波接納波形圖3群速度與相速度的關(guān)系t2t1ab時(shí)間軸鋼管中超聲導(dǎo)波三種模態(tài)超聲導(dǎo)波的特性 1通常的超聲波檢測(cè)中，超聲波在無限介質(zhì)體內(nèi)傳播波長(zhǎng)長(zhǎng)遠(yuǎn)小于工件厚度，遠(yuǎn)離邊境，稱之為體波。導(dǎo)波通常以反射和折射的方式與邊境發(fā)生相互作用經(jīng)介質(zhì)邊境制導(dǎo)傳播，傳播中縱波與橫波相互間進(jìn)展模態(tài)轉(zhuǎn)換。

3、在數(shù)學(xué)上雖然體波與導(dǎo)波受同一組偏微分動(dòng)搖方程控制，體波方程解無需滿足邊境條件，導(dǎo)波方程的解在滿足控制方程的同時(shí)必需滿足實(shí)踐的邊境條件； 超聲導(dǎo)波的特性2在波的傳播過程中體波的模態(tài)有限，主要有縱波，橫波，外表波等。導(dǎo)波通常在一個(gè)有限體中可以存在多種不同的導(dǎo)波模態(tài)。 3導(dǎo)波大多具有頻散景象即導(dǎo)波相速度是導(dǎo)波頻率的函數(shù)，隨導(dǎo)波頻率變化而變化。超聲導(dǎo)波與傳統(tǒng)超聲波技術(shù)相比具有的優(yōu)勢(shì)超聲導(dǎo)波與傳統(tǒng)超聲波技術(shù)相比具有的優(yōu)勢(shì) 首先，在構(gòu)件的一點(diǎn)處鼓勵(lì)超聲導(dǎo)波，由于導(dǎo)波本身的特性(沿傳播途徑衰減很小)，它可以沿構(gòu)件傳播非常遠(yuǎn)的間隔，最遠(yuǎn)可達(dá)幾十米。接納探頭所接納到的信號(hào)包含了有關(guān)鼓勵(lì)和接納兩點(diǎn)間構(gòu)造整體性的信

4、息，因此超聲導(dǎo)波技術(shù)實(shí)踐上是檢測(cè)了一條線，而不是一個(gè)點(diǎn)。超聲導(dǎo)波與傳統(tǒng)超聲波技術(shù)相比具有的優(yōu)勢(shì)超聲導(dǎo)波與傳統(tǒng)超聲波技術(shù)相比具有的優(yōu)勢(shì) 另一方面，由于超聲導(dǎo)波在管(或板)的內(nèi)、外(上、下)外表和中部都有質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)，聲場(chǎng)普及整個(gè)壁厚(板厚)，因此整個(gè)壁厚(或板厚)都可以被檢測(cè)到，這就意味著既可以檢測(cè)構(gòu)件的內(nèi)部缺陷也可以檢測(cè)構(gòu)件的外表缺陷。超聲導(dǎo)波與傳統(tǒng)超聲波技術(shù)相比具有的優(yōu)勢(shì)超聲導(dǎo)波與傳統(tǒng)超聲波技術(shù)相比具有的優(yōu)勢(shì) 利用超聲導(dǎo)波檢測(cè)管道時(shí)具有快速、可靠、經(jīng)濟(jì)且無須剝離外包層的優(yōu)點(diǎn)，是管道檢測(cè)新興的和前沿的一個(gè)開展方向。同時(shí)，由于壓力管道的廣泛運(yùn)用，管道的長(zhǎng)間隔超聲導(dǎo)波快速檢測(cè)研討近年來遭到國(guó)內(nèi)外無損

5、檢測(cè)學(xué)者的極大關(guān)注。因此研討超聲導(dǎo)波在構(gòu)造中的鼓勵(lì)、接納及運(yùn)用與缺陷定位等問題，對(duì)于導(dǎo)波技術(shù)在工程中的應(yīng)器具有艱苦的意義。 超聲導(dǎo)波主要特征參量 頻散 群速度 相速度超聲導(dǎo)波主要特征參量 群速度是指脈沖的包絡(luò)上具有某種特性如幅值最大的點(diǎn)的傳播速度，是波群的能量傳播速度，是波包的傳播速度。 相速度是指波中相位固定的波形的傳播速度。發(fā)射方式1方式2時(shí)間軸圖2多模態(tài)導(dǎo)波接納波形圖3群速度與相速度的關(guān)系t2t1ab時(shí)間軸超聲導(dǎo)波主要特征參量 圖中的1模態(tài)導(dǎo)波較2模態(tài)導(dǎo)波靠前，那么可以以為1模態(tài)導(dǎo)波的群速度比2模態(tài)導(dǎo)波的群速度大。導(dǎo)波的群速度大并不代表其相速度大，反之導(dǎo)波的相速度大也不意味著其群速度大。

6、 導(dǎo)波的聲脈沖是一組不同頻率正弦波的集合，因此確定其相速度是困難的，普通采用群速度來描畫脈沖傳播速度。群速度普通指質(zhì)點(diǎn)合成振動(dòng)最大振幅的傳播速度。相速度和群速度 超聲波頻率附近的群速度Cg和相速度Cp為1tlCg1tlCg1tlCgfd為頻率厚度積，f為導(dǎo)波的頻率，d為所測(cè)試試件的厚度管壁壁厚頻散景象 遭到波導(dǎo)幾何尺寸的影響，在波導(dǎo)中傳播的超聲波的速度依賴于導(dǎo)波頻率，從而產(chǎn)生超聲波的幾何彌散，即導(dǎo)波的相速度隨頻率的不同而改動(dòng)，稱之為頻散景象。 導(dǎo)波 導(dǎo)波在板中傳播有兩種根本方式，一種是介質(zhì)質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向與板面平行的程度偏振的橫波(SH) ,另一種是既有振動(dòng)方向與板面垂直的橫波，又有振動(dòng)方向與板面

7、平行的蘭姆波。因此可知，導(dǎo)波在介質(zhì)傳播過程中介質(zhì)質(zhì)點(diǎn)的最根本的振動(dòng)方式有與波的傳播方向一樣的縱向振動(dòng)，也有與波傳播方向垂直的橫向振動(dòng)。實(shí)際上講外表波、SH波、蘭姆波都被稱為導(dǎo)波。 蘭姆波和SH波 蘭姆波是沿著板的兩個(gè)外表以及中部傳播，板的兩個(gè)外表的振動(dòng)是縱波與橫波成分之和，運(yùn)動(dòng)軌跡為橢圓形，板中部質(zhì)點(diǎn)是以縱波或橫波方式振動(dòng)。SH波是板中介質(zhì)質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向與板面平行的橫波。 蘭姆波和SH波的群速度用脈沖波的諧波中振幅最大頻率及附近頻率成分的群速度表示。 圓管中的超聲導(dǎo)波圓管中的超聲導(dǎo)波 圓管中的導(dǎo)波分為三種模態(tài)： 縱向模態(tài)L模態(tài) 彎曲模態(tài)F模態(tài) 扭曲模態(tài)T模態(tài)。 L(n,m)、F(n,m)和T(

8、n,m)表示，其中n和m分別代表周向和徑向模態(tài)參數(shù)，且均為整數(shù)。L模態(tài)和T模態(tài)是軸對(duì)稱模態(tài)，F(xiàn)模態(tài)是非軸對(duì)稱模態(tài)。 圓管中的超聲導(dǎo)波圓管中的超聲導(dǎo)波同板中的情況一樣，經(jīng)過Helmholts分解，位移場(chǎng)分為縱涉及橫波兩分量的方式 假定方程解具有諧波方式，且對(duì)特定坐標(biāo)系采用特定的微分算子，求解兩動(dòng)搖方程。因此可以得到相應(yīng)的位移場(chǎng)、應(yīng)力場(chǎng)及勢(shì)函數(shù)，再代入知的邊境條件就可以得到一個(gè)線性方程組 為了使該線性方程組有解，需求其系數(shù)行列式為零。因此，就可以得到一個(gè)由系數(shù)行列式組成的方程，其根本方式如下系數(shù) 其中Ay是與管徑尺寸內(nèi)徑a、外徑b、資料的Lame常數(shù)和、密度、頻率及波數(shù)k有關(guān)的函數(shù)。求解該方程就可

9、得到相應(yīng)的相速度和群速度曲線。多模態(tài)特征 由上述公式可以得出，某一規(guī)格、材質(zhì)的管道在特定頻率范圍的頻散曲線，每一頻率至少對(duì)應(yīng)著兩個(gè)以上的超聲波模態(tài)并且隨頻率的添加模態(tài)數(shù)也跟著添加，這就是導(dǎo)波的多模態(tài)特征。 典型導(dǎo)波模態(tài)曲線 典型導(dǎo)波模態(tài)曲線 在管道中傳播的柱面導(dǎo)波的模態(tài)隨頻率的增大而添加。100kHz以下，大約存在50種模態(tài)。軸對(duì)稱縱導(dǎo)游波L0，2模態(tài)由于傳播速度快，故能比其它模態(tài)的導(dǎo)波更快地到達(dá)導(dǎo)波接納安裝，因此更易于在時(shí)域內(nèi)區(qū)分。 典型導(dǎo)波模態(tài)曲線 直探頭在鼓勵(lì)L0，2模態(tài)導(dǎo)波的同時(shí)還會(huì)鼓勵(lì)出L0，1模態(tài)導(dǎo)波，此外所鼓勵(lì)的導(dǎo)波在管道中傳播時(shí)，導(dǎo)波不僅向前向傳播，同時(shí)也會(huì)向后向傳播。 在某一

10、頻率范圍內(nèi)，L0，2方式導(dǎo)群速度幾乎不隨頻率的變化而變化,呈一條直線，闡明它是非頻散的或者說頻散程度非常小。同時(shí)，L0，2方式導(dǎo)波速度曲線位于各曲線的最上部，闡明它的速度是最快的。經(jīng)過綜合分析各種模態(tài)的位移，可知L0，2是最適宜管道長(zhǎng)間隔檢測(cè)的。 70KHz的L0，2模態(tài)優(yōu)點(diǎn) 1在此頻率附近范圍內(nèi)該模態(tài)幾乎是非頻散的，因此信號(hào)外形在傳播過程中可保管下來。 2由于該模態(tài)導(dǎo)波傳播速度最快，所以任何不希望出現(xiàn)的模態(tài)信號(hào)都在其后到達(dá)，易于在時(shí)域內(nèi)分別出感興趣的信號(hào)。 3軸向位移分量對(duì)于探測(cè)圓周開口裂紋的靈敏度起決議作用，該模態(tài)在內(nèi)外外表的軸向位移相對(duì)較大，因此對(duì)任何圓周位置的內(nèi)外外表缺陷具有一樣的靈敏

11、度，非常適宜探測(cè)內(nèi)外外表的缺陷。 4該模態(tài)內(nèi)外外表的徑向位移相對(duì)較小，這樣使得波在傳播過程中能量走漏較少、傳播間隔相對(duì)較大。換熱器管超聲導(dǎo)波檢測(cè)導(dǎo)波方式及頻厚積的選擇 換熱器管超聲導(dǎo)波檢測(cè)導(dǎo)波方式及頻厚積的選擇f*d=0.3MHz.mm1.8 MHz.mm時(shí)，L(0,2)方式的群速度最大 頻散性最小，群速度隨頻率的變化很小，信號(hào)的包絡(luò)和幅度在較長(zhǎng)間隔上堅(jiān)持相對(duì)不變。由于該導(dǎo)波方式是速度最快的方式，任何其它方式均落后于此方式到達(dá)接納換能器， 所以易于在時(shí)域上區(qū)分該方式，對(duì)普通碳鋼的頻散曲線分析也可得出同樣結(jié)論。因此，換熱器管導(dǎo)波檢測(cè)選擇L(0,2)導(dǎo)波模態(tài)。特定管道的頻厚積 熱交換器管子導(dǎo)波檢測(cè)

12、，首先利用導(dǎo)波的頻散曲線，選擇最正確的導(dǎo)波方式，并根據(jù)L0，2方式的位移分布、應(yīng)力分布和總能量密度分布選取用該方式檢測(cè)特定管道的頻厚積。 為了在長(zhǎng)間隔上進(jìn)展檢測(cè)使波包幅度堅(jiān)持一定高度，就需求合理選擇適宜的導(dǎo)波方式、檢測(cè)的頻厚積、鼓勵(lì)脈沖頻率等，選擇是提高檢測(cè)可靠性的關(guān)鍵所在。 導(dǎo)波探傷步驟 第一步：根據(jù)被檢測(cè)鋼材種類計(jì)算出查找出該鋼材的頻散曲線； 第二步：根據(jù)頻散曲線選擇適宜模態(tài)； 第三步：根據(jù)所選模態(tài)確定頻厚積，再根據(jù)頻厚積和管道的厚度選擇探傷頻率； 第四步：根據(jù)頻散曲線確定相速度，根據(jù)斯涅兒定律確定探頭入射角； 第五步：根據(jù)頻率和入射角制做探頭 第六步：制做對(duì)比試塊：確定探傷靈敏度；案例分

13、析 科研工程榮獲中國(guó)電力科技提高三等獎(jiǎng) 火力發(fā)電廠高壓加熱器、低壓加熱器、凝汽器等換熱器管通常采用小徑薄壁不銹鋼管或低合金鋼控制成，其直徑普通為20mm左右、壁厚12mm及以下。換熱器管在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中會(huì)由于管材原始制造缺陷、腐蝕、沖刷磨損等緣由發(fā)生損壞而呵斥走漏，導(dǎo)致機(jī)組熱效率降低或非方案停運(yùn)。目前尚無較好的檢測(cè)手段進(jìn)展換熱器管的全面檢驗(yàn)。換熱器管超聲導(dǎo)波檢測(cè)探頭的研制 能否有效地鼓勵(lì)和接納超聲導(dǎo)波，主要在于導(dǎo)波探頭的設(shè)計(jì)。 目前，管道導(dǎo)波檢測(cè)中所運(yùn)用的傳感器主要有壓電傳感器PZT、磁致伸縮式傳感器MsS、電磁聲傳感器EMAT、脈沖激光式傳感器和PVDF式傳感器等。而壓電式傳感器由于運(yùn)用方便、價(jià)

14、錢低廉、靈敏度高等特點(diǎn)而獲得了最廣泛運(yùn)用。壓電陶瓷傳感器根據(jù)其構(gòu)造可分為斜探頭、直探頭和梳狀探頭，不同的探頭由于構(gòu)造不同，鼓勵(lì)導(dǎo)波的方式和模態(tài)也不同。換熱器管超聲導(dǎo)波檢測(cè)探頭的研制 結(jié)合管道檢測(cè)周向360全方位檢測(cè)要求進(jìn)展選擇設(shè)計(jì) 壓電元件及其振動(dòng)方式 適宜的背襯資料及其配比 適當(dāng)?shù)耐庑驮O(shè)計(jì)使波可以傳播到整個(gè)管壁周向等。 頻散曲線的獲得導(dǎo)波模態(tài)的選擇 上圖我們同時(shí)可以看到，在較低頻厚積范圍內(nèi)只需2個(gè)縱向軸對(duì)稱模態(tài)，L0，1和L0，2，其中L0，2模態(tài)頻散較小,群速度較大，另外L0，2模態(tài)導(dǎo)波在傳播過程中在管內(nèi)外外表的軸向位移相對(duì)較大，徑向位移相對(duì)較小，在較長(zhǎng)間隔的傳播過程中能量衰減少，而L0，

15、1模態(tài)由于徑向位移相對(duì)較大，該模態(tài)在傳播中能量被管道吸收而迅速衰減。探頭頻率的選擇 參照頻散曲線曲線，頻厚積1MHz.mm時(shí)即可使的面內(nèi)位移約為常數(shù)。又頻厚積不能小于截止頻厚積，查相速度頻散圖，將頻厚積選定在0.3MHz.mmfd1MHz.mm范圍內(nèi)。 通常超聲波檢測(cè)缺陷的靈敏度會(huì)隨頻率的降低而降低，但對(duì)于導(dǎo)波來說，頻率的降低對(duì)靈敏度的影響不明顯。較低頻率的導(dǎo)波在管道中能傳播更長(zhǎng)間隔。入射角的選擇 所以為了產(chǎn)生具有相速度Cp的lamb波，最常用的方法依然運(yùn)用snell定理計(jì)算角度，見式8。 =sin-1(Cw/Cp) 式(8) 式中：為入射角，如圖2所示； Cw為楔形資料的縱波波速； Cp為導(dǎo)

16、波在介質(zhì)中的相速度； 由snell定理，計(jì)算出的角范圍為30.25-30.89 超聲導(dǎo)波探頭壓電晶片選擇 壓電優(yōu)點(diǎn)： 1所用原資料價(jià)廉而易得； 2不怕水浸，遇潮不易損壞； 3壓電性能優(yōu)越； 4種類繁多，性能各異，可滿足不同的設(shè)計(jì)要求； 5機(jī)械強(qiáng)度好，易于加工成各種不同的外形和尺寸； 6采用不同的外形和不同的電極化軸，可以得到所需的各種振動(dòng)方式； 7制造工藝較簡(jiǎn)單，消費(fèi)周期較短，價(jià)錢適中。 基于壓電陶瓷的上述優(yōu)點(diǎn)，本工程采用鋯鈦酸鉛壓電陶瓷作為壓電資料，鋯鈦酸鉛壓電陶瓷簡(jiǎn)稱PZT， 超聲導(dǎo)波探頭背襯層的選擇選擇 當(dāng)電脈沖鼓勵(lì)壓電元件時(shí)，它不但向前方輻射聲能，而且還向后方輻射。來自前方的回波信號(hào)中

17、包含著被檢測(cè)管道的信息，是我們對(duì)管道缺陷檢測(cè)和定位的根據(jù)。但是從后面反射來的干擾雜波信號(hào)需求消除，這了是正是需求設(shè)計(jì)背襯層的作用之一。此外，假設(shè)沒有背襯層，壓電元件受電鼓勵(lì)而振動(dòng)，當(dāng)電脈沖停頓鼓勵(lì)后，壓電元件卻不會(huì)立刻停頓振動(dòng)，而是要繼續(xù)一斷時(shí)間后才會(huì)停頓。這樣，脈回波繼續(xù)時(shí)間也會(huì)很長(zhǎng)，從管道中接納到的波形也就會(huì)很復(fù)雜，使探頭的分辨力下降。 背襯資料采用環(huán)氧樹脂和鎢粉來配制。 超聲導(dǎo)波探頭型式設(shè)計(jì)超聲導(dǎo)波探頭型式設(shè)計(jì)背襯資料鼓勵(lì)源聲楔塊維護(hù)外殼引線接口半錐角dfacbe圖7 內(nèi)置式導(dǎo)波探頭剖面 超聲導(dǎo)波探頭半錐角計(jì)算 根據(jù)三角關(guān)系=45- ；得出角范圍為29.55-29.87，選擇29.7，允

18、許0.1正負(fù)偏向。 圖8探頭半錐角計(jì)算表示圖2 垂直入射的超聲導(dǎo)波探頭 如上圖所示，為45時(shí)，鼓勵(lì)源發(fā)出的超聲導(dǎo)波在楔塊錐角處被反射后垂直進(jìn)入管中，此時(shí)相速度實(shí)際上無窮大，很難分別出特定方式的導(dǎo)波，實(shí)驗(yàn)部分也驗(yàn)證了該觀念。當(dāng)用該類探頭檢驗(yàn)同規(guī)格的不銹鋼管時(shí)發(fā)現(xiàn)群速度差別很大，查群速度頻散曲線圖，應(yīng)該是在檢測(cè)過程中導(dǎo)波方式不確定,產(chǎn)生的導(dǎo)波方式有時(shí)是L(0,1)方式，有時(shí)是L(0,2)方式。實(shí)驗(yàn)結(jié)論 選擇適宜的頻厚積，可以在換熱器管內(nèi)部鼓勵(lì)出超聲導(dǎo)波。 規(guī)格220.5mm、材質(zhì)為TP317L的鋼管，L0,2導(dǎo)波模態(tài)對(duì)應(yīng)的頻厚積應(yīng)大于0.3MHzmm，實(shí)驗(yàn)所用頻率為0.7MHz以上、透聲楔塊半錐角

19、為29.7的導(dǎo)波探頭對(duì)規(guī)格220.5mm、材質(zhì)為TP317L的鋼管進(jìn)展檢驗(yàn)，均可鼓勵(lì)出導(dǎo)波。 而頻率為0.3MHz、透聲楔塊半錐角為29.7的導(dǎo)波探頭對(duì)規(guī)格220.5mm、材質(zhì)為TP317L的鋼管進(jìn)展檢驗(yàn)，無法鼓勵(lì)出導(dǎo)波，其緣由在于此時(shí)頻厚積僅為0.15MHzmm，在該管子頻厚積下限下方。實(shí)驗(yàn)結(jié)論 與常規(guī)超聲波不同，導(dǎo)波在傳播過程中隨間隔添與常規(guī)超聲波不同，導(dǎo)波在傳播過程中隨間隔添加強(qiáng)度衰減很小。加強(qiáng)度衰減很小。 鼓勵(lì)頻率為鼓勵(lì)頻率為0.7MHz、透聲楔塊半錐角為、透聲楔塊半錐角為29.7的的探頭對(duì)規(guī)格為探頭對(duì)規(guī)格為220.7mm、材質(zhì)為、材質(zhì)為TP317L長(zhǎng)長(zhǎng)度分別為度分別為600mm、24

20、00mm、6000mm的鋼管進(jìn)的鋼管進(jìn)展端部反射回波測(cè)定的數(shù)據(jù)，展端部反射回波測(cè)定的數(shù)據(jù)，6000mm相對(duì)于相對(duì)于600mm管端頭靈敏度回波高度僅下降管端頭靈敏度回波高度僅下降1.5dB。本。本次實(shí)驗(yàn)所選擇最長(zhǎng)管段為次實(shí)驗(yàn)所選擇最長(zhǎng)管段為7000mm，該長(zhǎng)度范圍，該長(zhǎng)度范圍管段可以滿足導(dǎo)波檢測(cè)靈敏度要求。管段可以滿足導(dǎo)波檢測(cè)靈敏度要求。實(shí)驗(yàn)結(jié)論 超聲導(dǎo)波在管內(nèi)壁靈敏度稍低于管外壁靈超聲導(dǎo)波在管內(nèi)壁靈敏度稍低于管外壁靈敏度。敏度。 不同的探頭檢測(cè)的數(shù)據(jù)均顯示，外外表凹不同的探頭檢測(cè)的數(shù)據(jù)均顯示，外外表凹槽缺陷的回波稍高于內(nèi)外表凹槽。這是由槽缺陷的回波稍高于內(nèi)外表凹槽。這是由于管子內(nèi)外壁曲率的差別

21、導(dǎo)致內(nèi)外壁相對(duì)于管子內(nèi)外壁曲率的差別導(dǎo)致內(nèi)外壁相對(duì)軸向功率流密度分布不同，外外表的相對(duì)軸向功率流密度分布不同，外外表的相對(duì)軸向功率流密度在同頻厚積下稍高于內(nèi)側(cè)，軸向功率流密度在同頻厚積下稍高于內(nèi)側(cè)，故檢測(cè)時(shí)外外表的靈敏度稍高于內(nèi)外表。故檢測(cè)時(shí)外外表的靈敏度稍高于內(nèi)外表。實(shí)驗(yàn)結(jié)論 一樣半錐角、不同頻率探頭鼓勵(lì)的導(dǎo)波的一樣半錐角、不同頻率探頭鼓勵(lì)的導(dǎo)波的群速度有差別；不同半錐角的探頭鼓勵(lì)的群速度有差別；不同半錐角的探頭鼓勵(lì)的導(dǎo)波群速度差別較大。導(dǎo)波群速度差別較大。 透聲楔塊半錐角一樣的探頭檢測(cè)試管時(shí)，透聲楔塊半錐角一樣的探頭檢測(cè)試管時(shí)，不同頻率探頭測(cè)得的群速度在一個(gè)范圍內(nèi)不同頻率探頭測(cè)得的群速度在

22、一個(gè)范圍內(nèi)動(dòng)搖，根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，透聲楔塊為動(dòng)搖，根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，透聲楔塊為29.7的探頭的群速度范圍在的探頭的群速度范圍在4900-5范圍內(nèi)；不范圍內(nèi)；不同半錐角的探頭鼓勵(lì)的導(dǎo)波群速度有較大同半錐角的探頭鼓勵(lì)的導(dǎo)波群速度有較大差別，同實(shí)際值差別也很大。差別，同實(shí)際值差別也很大。 實(shí)驗(yàn)結(jié)論 半錐角為半錐角為45的導(dǎo)波探頭鼓勵(lì)出的導(dǎo)波方式不確定。的導(dǎo)波探頭鼓勵(lì)出的導(dǎo)波方式不確定。 從實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析來看，透聲楔半錐角為從實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析來看，透聲楔半錐角為45、頻率為、頻率為0.3MHz和頻率為和頻率為1MHz的探頭測(cè)試的群速度與其它別的探的探頭測(cè)試的群速度與其它別的探頭測(cè)得的群速度差別較大。頭測(cè)得的群速度差別較大。 實(shí)際上，對(duì)于同材質(zhì)的試樣，中選用實(shí)際上，對(duì)于同材質(zhì)的試樣，中選用L(0,2)導(dǎo)波模態(tài)進(jìn)展導(dǎo)波模態(tài)進(jìn)展檢測(cè)時(shí)，有關(guān)資料提供的群速度約為檢測(cè)時(shí)，有關(guān)資料提供的群速度約為5200m/s左右，但頻左右，但頻率為率為0.3MHz透聲楔半錐角為透聲楔半錐角為45的探頭進(jìn)展檢測(cè)時(shí)所測(cè)的探頭進(jìn)展檢測(cè)時(shí)所測(cè)的群速度僅的群速度僅2000m/s左右，和實(shí)際數(shù)據(jù)相差甚遠(yuǎn)。該類型左右，和實(shí)際數(shù)據(jù)相差甚遠(yuǎn)。該類型探頭鼓勵(lì)的導(dǎo)波實(shí)際上相速度無窮大探頭鼓勵(lì)的導(dǎo)波實(shí)際上相速度無窮大,相速度頻譜從零到相速度頻譜從零到無窮大，鼓勵(lì)不出特定方式的導(dǎo)波