試樣取自閥塔玻璃鋼拉桿，長350mm，螺紋內(nèi)徑d3=31mm.實驗用不同頻率的直探頭和相控陣探頭。儀器為OLYMPUS公司的OMNIMX的相控陣儀器；測試中用常規(guī)探頭時將儀器調(diào)至A掃模式，用相控陣探頭時，將儀器切換至相控陣模式。把探頭放在試樣的端面上，找到一次底波和二次底波，分別調(diào)至滿屏幕60%，記錄增益讀數(shù)。用相控陣探頭時觀察偏轉(zhuǎn)角為0的聲束主軸上A掃信號，重復常規(guī)探頭測量時的操作。把記錄數(shù)據(jù)代入下式計算衰減系數(shù)：=B1-B2-6-/（2x）（1）式中：B1、B2分別為一次底波和二次底波對應的增益dB值；為反射損失，取0dB；x為試樣的長度。

　　經(jīng)測試和計算后，各種型號探頭拉桿材質(zhì)的單程聲衰減系數(shù)。結果顯示拉桿的軸向聲衰減系數(shù)隨檢測頻率的增大而增大，但相控陣探頭較常規(guī)直探頭的衰減要小很多。如頻率1MHz時，常規(guī)探頭的單程聲衰減系數(shù)為0.018dB/mm，2.5MHz時為0.031dB/mm，這表明沿拉桿軸向傳播300mm時，后者的回波較前者的回波要低7.8dB.

 

　　相控陣探頭頻率2.25MHz時，聲衰減系數(shù)為0.0134dB/mm，5MHz時為0.0157dB/mm，這是由于聲束的聚焦使超聲波擴散衰減的影響減小。所以，應選擇超聲相控陣檢測閥塔玻璃鋼拉桿，2L64A2相控陣探頭的衰減系數(shù)最小，選擇其作為檢測用探頭，以保證在300mm檢測范圍內(nèi)有較高的靈敏度余量，檢測出2mm深的裂紋。

 

　　測量聲衰減系數(shù)的同時，利用儀器測聲速的功能和方法實測試樣的軸向聲速，并取平均值，拉桿的軸向聲速為5208m/s.常規(guī)探頭和相控陣探頭實測拉桿試樣軸向聲學性能探頭型號探頭頻率/MHz衰減系數(shù)/（dBmm-1）普通探頭DC1P24N10.01561.25P201.250.0297DC2P24N20.03272.5P202.50.0498相控陣探頭2L64A22.250.01345L64A250.01571.2用UTCAS系統(tǒng)設計玻璃鋼拉桿的檢測工藝超聲相控陣技術基于惠根斯原理，其檢測探頭由多個相互獨立的壓電晶片組成陣列，按一定的規(guī)則和時序用電子系統(tǒng)控制激發(fā)各個晶片，使每個晶片發(fā)射的超聲波疊加成一個新的波陣面。2L64A2相控陣探頭為16個晶片排列而成的線陣，發(fā)出的超聲波主聲束在一個扇形平面區(qū)域內(nèi)掃查。要保證超聲主聲束掃查范圍恰好覆蓋距端面深度100300mm的檢測區(qū)域，檢測前需要計算確定扇掃角度區(qū)間。利用自主研發(fā)的超聲檢測計算分析系統(tǒng)UTCAS，對閥塔玻璃鋼拉桿內(nèi)聲場和裂紋回波進行模擬計算，確定扇掃角度區(qū)間。要從螺紋等雜波中識別出裂紋波，確定合適的檢測靈敏度，需計算分析裂紋波與螺紋波隨距離的變化關系。

 

　　UTCAS超聲檢測計算分析系統(tǒng)UTCAS的聲場計算模型是基于瑞利（Rayleigh）積分建立的，計算時考慮將發(fā)射源與計算區(qū)域分別離散，求解出相應的聲束路徑；計算各源點與計算點間的幅值、相位的變化，通過疊加所有源點的聲壓得到最終的聲壓分布。煙臺玻璃鋼 煙臺玻璃鋼制品 ：http://www.yingchuang-design.com/