第3章超聲波發(fā)射聲場與反射體的回波聲壓00

1、1第第3 3章章 超聲波發(fā)射聲場與反射體超聲波發(fā)射聲場與反射體的回波聲壓的回波聲壓 主講教師：王秋萍主講教師：王秋萍Xi an Polytechnic University23.1 3.1 縱波發(fā)射聲場縱波發(fā)射聲場3.2 3.2 橫波發(fā)射聲場橫波發(fā)射聲場3.3 3.3 規(guī)則反射體的回波聲壓規(guī)則反射體的回波聲壓 3.4 3.4 AVG曲線曲線Xi an Polytechnic University主要內(nèi)容主要內(nèi)容3u 圓盤波源輻射的縱波聲場圓盤波源輻射的縱波聲場u 矩形波源輻射的縱波聲場矩形波源輻射的縱波聲場u 縱波聲場近場區(qū)在兩種介質(zhì)中的分布縱波聲場近場區(qū)在兩種介質(zhì)中的分布3.1 3.1 縱波

2、發(fā)射聲場縱波發(fā)射聲場Xi an Polytechnic University4& 活塞聲源：活塞聲源：理想的圓盤聲源是指圓形平面的聲振動源，理想的圓盤聲源是指圓形平面的聲振動源，當它沿平面法線方向振動時，其面上各點的振動速度的幅值當它沿平面法線方向振動時，其面上各點的振動速度的幅值和相位都是相同的，這樣的聲源稱為活塞聲源，發(fā)射的波為和相位都是相同的，這樣的聲源稱為活塞聲源，發(fā)射的波為活塞波。活塞波。一一. .圓盤波源輻射的縱波聲場圓盤波源輻射的縱波聲場Xi an Polytechnic University聲源聲源（圓形壓電晶片）（圓形壓電晶片）縱波縱波在無粘滯性的水中傳播在無粘滯性的

3、水中傳播。51. 1.波源軸線上的聲壓分布波源軸線上的聲壓分布 面元面元dS輻射的球面波在波源輻射的球面波在波源軸線上軸線上 Q 點引起的聲壓為：點引起的聲壓為： krtrSPPsindd0 圓盤波源上各面元在軸線上圓盤波源上各面元在軸線上任一點任一點 Q 引起的聲壓為：引起的聲壓為： kxtxxRPPPSsinsin2d220Xi an Polytechnic University6(1)(1) 波源軸線上波源軸線上Q點聲壓幅值為點聲壓幅值為： S02S02202sin22sin2sin2RxPxRPxxRPPXi an Polytechnic University上式表明，圓盤軸線上的聲壓

4、與距離成反比，與波源面積成正比。上式表明，圓盤軸線上的聲壓與距離成反比，與波源面積成正比。 xFPxRPPRxS02S02Ssin36，則有：時，即當 波源軸線上的聲壓隨距離變化關系圖波源軸線上的聲壓隨距離變化關系圖7S2S2S4FDRN(2)(2)近場區(qū)近場區(qū)( (菲涅爾區(qū)菲涅爾區(qū)) )：波源附件由于波的干涉而出現(xiàn)的一系列聲壓波源附件由于波的干涉而出現(xiàn)的一系列聲壓極大極小的區(qū)域。極大極小的區(qū)域。Xi an Polytechnic University近場區(qū)長度：近場區(qū)長度：波源軸線上最后一個聲壓極大值至波源的距離，用波源軸線上最后一個聲壓極大值至波源的距離，用N N表表示。示。(3)(3)遠

5、場區(qū)：遠場區(qū)：波源軸線上的至波源的距離波源軸線上的至波源的距離xN的區(qū)域。的區(qū)域。 遠場區(qū)軸線上的聲壓隨距離的增加單調(diào)減少，當遠場區(qū)軸線上的聲壓隨距離的增加單調(diào)減少，當x3N時，聲壓距時，聲壓距離成反比。離成反比。& 在近場區(qū)檢測定量是不利的，處于聲壓極小值處的較大缺陷回波在近場區(qū)檢測定量是不利的，處于聲壓極小值處的較大缺陷回波可能較低，而處于聲壓極大值處的較小缺陷回波可能較高，這樣就容可能較低，而處于聲壓極大值處的較小缺陷回波可能較高，這樣就容易引起誤判，甚至漏檢，因此應盡可能避免近場區(qū)檢測定量。易引起誤判，甚至漏檢，因此應盡可能避免近場區(qū)檢測定量。8近場區(qū)長度的近場區(qū)長度的推導過程

6、：推導過程：Xi an Polytechnic University大值。值對應最后一個聲壓極時的，xnnnDx012412222SLSS2S2S4:cfFFRDN所以近場長度時聲壓有極大值。當1212sinsin22nxxR結(jié)論：結(jié)論：近場區(qū)長度與波長成反比（與頻率成正比），與聲源面積近場區(qū)長度與波長成反比（與頻率成正比），與聲源面積成正比。成正比。9Xi an Polytechnic University圓形晶片輻射聲場近場區(qū)長度與聲源尺寸的關系圓形晶片輻射聲場近場區(qū)長度與聲源尺寸的關系102.2.超聲場橫截面聲壓分布超聲場橫截面聲壓分布在當在當 x3.83，即0時， 。15. 0D說明超

7、聲能量主要集中在半擴散角內(nèi)。15Xi an Polytechnic University上圖表明：上圖表明：晶片尺寸越大，指向性越好。晶片尺寸越大，指向性越好。164.4.波束未擴散區(qū)與擴散區(qū)波束未擴散區(qū)與擴散區(qū)NDbS64. 144. 22未擴散長度：得由22SSS0)2/(2/22. 1sinbDDDXi an Polytechnic University17例題：例題：若用若用f=2.5MHz，D=20mm的直探頭檢測鋼工件的直探頭檢測鋼工件(聲速聲速cL=5900m/s )，那么近場長度，那么近場長度 N，半擴散角，半擴散角0和和未擴散區(qū)長度未擴散區(qū)長度b分別是多少？分別是多少？解：解

8、：mm4 .421059004105 . 22044362L2S2ScfDDN26. 8105 . 22010590070707063SLS0fDcDmm5 .694 .4264. 164. 1NbXi an Polytechnic University18二二. .矩形波源輻射的縱波聲場矩形波源輻射的縱波聲場1.1.波源軸線外的聲壓分布波源軸線外的聲壓分布sinsinsincossincossinsin,0kbkbkakarFPrPSXi an Polytechnic University19sinsinsincossincossinsin,0kbkbkakarFPrPS2.2.指向性與半擴

9、散角指向性與半擴散角sinsinsin, 0 ,0(2)0kbkbrFPrPS時，當yykbkbrPrPDrsinsinsinsin0 , 0 , 0 ,YOZ令平面內(nèi)指向性系數(shù)：則在rFPrPS00 , 0 ,0(1)時，當Xi an Polytechnic University203.3.近場區(qū)長度近場區(qū)長度SFN bbDkbyr2572arcsinYOZ 014. 3sin000：平面內(nèi)半擴散角在由此得。時，當aa2572arcsinXOZ00：平面內(nèi)半擴散角同理，在Xi an Polytechnic University截面為矩形。其聲場橫其主聲束為四棱錐形，半擴散角，矩形波源有兩個不

10、同的21正方形晶片輻射聲場近場區(qū)長度與聲源尺寸的關系正方形晶片輻射聲場近場區(qū)長度與聲源尺寸的關系Xi an Polytechnic University左圖表明：左圖表明：矩矩形晶片尺寸越形晶片尺寸越大，近場長度大，近場長度越大，越不利越大，越不利于檢測。于檢測。22Xi an Polytechnic University矩形晶片輻射聲場的數(shù)值計算結(jié)果矩形晶片輻射聲場的數(shù)值計算結(jié)果上圖表明：上圖表明：晶片尺寸越大，指向性越好。晶片尺寸越大，指向性越好。23矩形晶片（兩平面）輻射聲場聲壓分布（數(shù)值模擬）矩形晶片（兩平面）輻射聲場聲壓分布（數(shù)值模擬）Xi an Polytechnic Univer

11、sity2421122114ccLDccLNNS基于水中：212222124DccLccLNN基于鋼中：三、縱波聲場近場區(qū)在兩種介質(zhì)中的分布三、縱波聲場近場區(qū)在兩種介質(zhì)中的分布Xi an Polytechnic University25例題：例題：用用f=2.5MHz，Ds=14mm的縱波直探頭水浸法檢測鋼板。的縱波直探頭水浸法檢測鋼板。已知水層厚度為已知水層厚度為20mm，水中聲速為，水中聲速為c1=1480m/s， c2=5900m/s，求鋼中近場長度。求鋼中近場長度。mm15.7590014802026. 44144-mm36. 25 . 29 . 52212221222ccLDccLN

12、NfcS長基于鋼中：鋼中縱波波mm15.759201480200.5924144mm592. 05 . 248. 12212211111ccLDccLNNfcS長基于水中：水中縱波波Xi an Polytechnic University26四四. .實際聲場與理想聲場的比較實際聲場與理想聲場的比較Xi an Polytechnic University27序號序號實際聲場實際聲場理想聲場理想聲場1 1差異差異固體介質(zhì)，聲壓不能線性疊加固體介質(zhì)，聲壓不能線性疊加液體介質(zhì)，聲壓可進行線性疊加液體介質(zhì)，聲壓可進行線性疊加脈沖波非均勻激發(fā)脈沖波非均勻激發(fā)連續(xù)波均勻激發(fā)連續(xù)波均勻激發(fā)不完全干涉或不干涉

13、不完全干涉或不干涉完全干涉，干涉大完全干涉，干涉大頻率不是單一的頻率不是單一的頻率單一頻率單一衰減系數(shù)衰減系數(shù)0衰減系數(shù)衰減系數(shù)= =02 2N極大值極大值Pmax0極大值極大值Pmax=2P0；極小值；極小值Pmin=0波動幅度小波動幅度小波動幅度大波動幅度大3 3N軸線上聲壓單調(diào)遞減軸線上聲壓單調(diào)遞減4 43 N軸線上聲壓：軸線上聲壓：Px=P0FS/ /x擴散角：擴散角：0=sin-1(1.22/D)實際聲場的波束比理想聲場波束指向性更好，波束更集中。實際聲場的波束比理想聲場波束指向性更好，波束更集中。 近場區(qū)長度：近場區(qū)長度：N= D2/4/4； 未擴散區(qū)：未擴散區(qū)：b= 1.64NX

14、i an Polytechnic University28u 假想橫波波源假想橫波波源u 橫波聲場的結(jié)構(gòu)橫波聲場的結(jié)構(gòu)3.2 3.2 橫波發(fā)射聲場橫波發(fā)射聲場Xi an Polytechnic University29一一. .假想橫波波源假想橫波波源Xi an Polytechnic UniversitycoscosSSDD假想的橫波聲源302.2.近場區(qū)長度近場區(qū)長度2SScos()cosSFN由假想的波源算起第二介質(zhì)中近場區(qū)長度第二介質(zhì)中近場區(qū)長度1S2S2ScostancostanFNNLL二二. .橫波聲場的結(jié)構(gòu)橫波聲場的結(jié)構(gòu)SS2cos3coskFPxNx1.1.波束軸線上的聲壓波

15、束軸線上的聲壓Xi an Polytechnic University31 例例11試計算試計算2.5MHz、14mm16 mm方晶片方晶片K1.0和和K2.0橫波探橫波探頭的近場長度頭的近場長度N（鋼中橫波聲速為（鋼中橫波聲速為cS=3 230m/s）。）。3S2S263230 101.29mm2.5 10cfS2cos14 161.00.8848.7mmcos3.14 1.29abN KS2cos14 162.00.6837.7mmcos3.14 1.29abN K 解：解：Xi an Polytechnic University32 例例22有一有一2.5MHz、10mm12 mm方晶片

16、方晶片K2.0橫波探頭，其有橫波探頭，其有機玻璃中入射點至晶片的距離為機玻璃中入射點至晶片的距離為12mm，求此探頭在鋼中的近場，求此探頭在鋼中的近場長度長度N（鋼中橫波聲速為（鋼中橫波聲速為cS=3 230m/s）3S2S263230 101.29mm2.5 10cf1S2costancostan10 120.68 12 0.5813mm3.14 1.29abNL解：解：Xi an Polytechnic University33下上下上，12-(1)(1)縱波斜入射縱波斜入射3.3.半擴散角半擴散角12sin,sinabab2L1Ssin11.22aDS2L1SL11.22coscbD c

17、Xi an Polytechnic University34(2)(2)橫波垂直入射橫波垂直入射SSDDS2S207022. 1arcsin圓形形聲源：aa2572arcsinS2S20正方形形聲源：注意：注意：在條件相同的條件下，橫波聲束的指向性比縱波在條件相同的條件下，橫波聲束的指向性比縱波 好，橫波能量更集中一些。好，橫波能量更集中一些。Xi an Polytechnic University35u 平底孔回波聲壓平底孔回波聲壓u 圓柱形反射體圓柱形反射體u 球孔回波聲壓球孔回波聲壓u 大平底回波聲壓大平底回波聲壓u 圓柱面回波聲壓圓柱面回波聲壓3.4 3.4 規(guī)則反射體的回波聲壓規(guī)則反

18、射體的回波聲壓 Xi an Polytechnic University36& 當量法：當量法：是指在同樣的檢測條件下，當自然缺陷回波是指在同樣的檢測條件下，當自然缺陷回波與某人工規(guī)則反射體回波等高時，則該人工反射體的尺寸與某人工規(guī)則反射體回波等高時，則該人工反射體的尺寸就是此自然缺陷的當量尺寸。就是此自然缺陷的當量尺寸。& 反射法：反射法：根據(jù)缺陷反射回波聲壓的高低來評價缺陷的根據(jù)缺陷反射回波聲壓的高低來評價缺陷的大小。大小。Xi an Polytechnic University37一一. .平底孔回波聲壓平底孔回波聲壓NxxFFPxFPPffxf322S012212112

19、lg40lg20 xDxDPPffff射。超聲波在平底孔上全反孔，波束軸線垂直于平底條件：Nx3Xi an Polytechnic University38二二. .圓柱形反射體圓柱形反射體& 圓柱形反射體的回波聲壓：是指超聲波垂直入射到圓圓柱形反射體的回波聲壓：是指超聲波垂直入射到圓柱側(cè)面時的小直徑圓柱形反射體的反射聲壓。柱側(cè)面時的小直徑圓柱形反射體的反射聲壓。& 橫孔：是實際檢測中，在試塊中制作軸線平行于入射橫孔：是實際檢測中，在試塊中制作軸線平行于入射面人工鉆孔，用側(cè)面做反射體，稱為橫孔。面人工鉆孔，用側(cè)面做反射體，稱為橫孔。 根據(jù)橫孔的長根據(jù)橫孔的長度與入射聲束尺寸的關

20、系，橫孔分為長橫孔和短橫孔。度與入射聲束尺寸的關系，橫孔分為長橫孔和短橫孔。Xi an Polytechnic University391. 1.長橫孔回波聲壓長橫孔回波聲壓3123212112lg10lg20 xDxDPPffff3xN條件：，長度入射聲束截面尺寸，超聲波垂直入射到長橫孔上全反射。NxxDFPxDxFPPfSSff3822300Xi an Polytechnic University40問題：問題：試用球面波在柱面上的反射聲壓公式推導此聲壓公式。試用球面波在柱面上的反射聲壓公式推導此聲壓公式。421111ssfDRfxaaPaxfxaxfaPP軸線上距頂點的距離；為離；為柱面

21、頂點至波源的距壓；為柱面頂點處入射波聲其中：Xi an Polytechnic University412. 2.短橫孔回波聲壓短橫孔回波聲壓NxDxlxFPPfSf32041422221212112lg10lg20 xxllDDPPff3xN條件：，長度入射聲束截面尺寸，超聲波垂直入射到短橫孔上全反射。Xi an Polytechnic University42三三. .球孔回波聲壓球孔回波聲壓NxxDxFPPfsf3402122212112lg20lg20 xxDDPPffff上全反射。超聲波垂直入射到球孔，球孔直徑足夠小，條件：Nx3Xi an Polytechnic Universit

22、y43問題：問題：試用球面波在球面上的反射聲壓公式推導此聲壓公式。試用球面波在球面上的反射聲壓公式推導此聲壓公式。42111fffDRfxaaPaxfxfaPP軸線上距頂點的距離；為離；為球面頂點至波源的距壓；為球面頂點處入射波聲其中：Xi an Polytechnic University44四四. .大平底回波聲壓大平底回波聲壓NxxFPPSB320122112lg20lg20 xxPPBB3xN條件：，波束軸線垂直于表面光潔的大平底上，超聲波在大平底上全反射。Xi an Polytechnic University45五五. .圓柱面回波聲壓圓柱面回波聲壓& 這里指的是大直徑圓柱

23、面反射，即聲束直徑小于圓柱體這里指的是大直徑圓柱面反射，即聲束直徑小于圓柱體直徑，且聲束沿徑向入射到圓柱面的反射。直徑，且聲束沿徑向入射到圓柱面的反射。Xi an Polytechnic University46NxxFPP32s0B1. 1.實心圓柱體實心圓柱體”。取“面上的反射，類似于球面波在凹柱條件：,3Nx代入上式得以軸線上距頂點的距離；為離；為柱面頂點至波源的距壓；為柱面頂點處入射波聲4,11S011BffDfDxaxaaFPaPaxfxaxfaPPXi an Polytechnic University472. 2.空心圓柱體空心圓柱體NxDdxFPP32s0B探頭置于外側(cè).4,

24、2/ )(11S011B。；為軸線上距頂點的距離離；為柱面頂點至波源的距壓；為柱面頂點處入射波聲dfdDxaxaaFPaPaxfxaxfaPP3,xN條件：，類似于球面波在凸柱面上的反射 取“ ”。Xi an Polytechnic University484, 2/ )(11011DfdDxaxaaFPaPaxfxaxfaPPSB以；為軸線上距頂點的距離離；為柱面頂點至波源的距壓；為柱面頂點處入射波聲NxdDxFPPB32s0探頭置于內(nèi)側(cè)3,-xN條件：，類似于球面波在凹柱面上的反射 取“”。Xi an Polytechnic University49u 通用通用AVG曲線的基本原理曲線的基

25、本原理u 實用實用AVG曲線的基本原理曲線的基本原理3.5 3.5 AVG曲線曲線Xi an Polytechnic University AVG曲線：是描述規(guī)則反射體距聲源的距離曲線：是描述規(guī)則反射體距聲源的距離(Abstand)-回波高度（回波高度（Verstarnung）及當量尺寸（）及當量尺寸（GroBe）之間關系的）之間關系的曲線。曲線。A、V、G是德文距離、增益和大小三詞的字頭。英文是德文距離、增益和大小三詞的字頭。英文中的縮寫為中的縮寫為DGS（distance-Gain-Size）。）。AVG曲線可用于對曲線可用于對缺陷定量和靈敏度調(diào)整。缺陷定量和靈敏度調(diào)整。50一一. .通用

26、通用AVG曲線的基本原理曲線的基本原理& 通用通用AVG曲線對規(guī)則反射體距聲源和缺陷的當量尺寸曲線對規(guī)則反射體距聲源和缺陷的當量尺寸進行了歸一化，從而能夠適用于不同規(guī)格的探頭。進行了歸一化，從而能夠適用于不同規(guī)格的探頭。& 理論依據(jù)理論依據(jù)是圓盤聲源軸線上遠場是圓盤聲源軸線上遠場中的聲壓公式和規(guī)則中的聲壓公式和規(guī)則反射體反射回波的聲壓公式。反射體反射回波的聲壓公式。NxxFPP32s0BNxxFFPxFPPx3,22fS022ffXi an Polytechnic University511.1.基本原理基本原理：對于對于A型脈沖反射式檢測儀，熒光屏上的波高與聲壓成型脈沖反射式

27、檢測儀，熒光屏上的波高與聲壓成正比，則有正比，則有）（，歸一化尺寸：歸一化距離：4-3)(-4Sf2DDGDxNxA)(2-)(1-222S0f0fS0B0BxFFPPHHxFPPHHf，平底孔：大平底：2220f0fB0BA)2()4()3(A2) 1 ()3(0GPPHHPPHH式得：代入和，式得：代入2.2. 歸一化處理歸一化處理( (消除聲程、晶片尺寸和共振頻率等對缺陷定量的影響消除聲程、晶片尺寸和共振頻率等對缺陷定量的影響) )Xi an Polytechnic University52用橫坐標表示歸一化距離用橫坐標表示歸一化距離A，縱坐標表示相對波高，縱坐標表示相對波高V1和和V2

28、，分別利用，分別利用(5)式和式和(6)式作圖，即可得到大平底和平底孔回波高度與距離的關系曲式作圖，即可得到大平底和平底孔回波高度與距離的關系曲線。圖中最上面一根直線代表底波高度線，以下每一組曲線代表缺陷波線。圖中最上面一根直線代表底波高度線，以下每一組曲線代表缺陷波高度。這就是高度。這就是AVG曲線，它只適用于遠場情況（曲線，它只適用于遠場情況（x3N）。）。 (6)-40lgA-lg40lg40lg40lg20(5)-20lgA-2lg202lg20lg20dB0f02B1GAGHHVAHHV表示相對波高，則用Xi an Polytechnic University53Xi an Poly

29、technic University通用平底孔通用平底孔AVG曲線曲線歸一化距離歸一化距離A54 例例11用用2.5MHz、20mm直探頭檢測厚度為直探頭檢測厚度為400mm的餅形鋼制鍛件的餅形鋼制鍛件( cl=5900m/s)，檢測中在，檢測中在170mm 處發(fā)現(xiàn)一缺陷，其回波高比平底回處發(fā)現(xiàn)一缺陷，其回波高比平底回波低波低10dB。問。問: ( (1)1) 如何利用底波調(diào)整如何利用底波調(diào)整2 靈敏度？靈敏度？ (2)(2) 求缺陷的當量大??？求缺陷的當量大小？3. 3.作用：作用：調(diào)整靈敏度；確定缺陷當量尺寸。調(diào)整靈敏度；確定缺陷當量尺寸。解：根據(jù)題設可得解：根據(jù)題設可得 3 3N=3 3

30、42.442.4=127.2127.2mm170170mm，所以可以應用，所以可以應用AVG曲線法。曲線法。 mm4 .4236. 24204mm36. 25 . 29 . 522DNfcl，Xi an Polytechnic University551 . 0202s4 . 93 .42400fDDGNxA，Xi an Polytechnic University 查查AVG曲線：過曲線：過A=9.4 =9.4 處作處作垂線交垂線交G=0.1=0.1曲線于曲線于N點，交點，交B線線于于M 點，則點，則MN對應的對應的dB值為大值為大平底與平底與2平底孔的回波分貝差平底孔的回波分貝差: =B-

31、 2=-16-(-60)=44dB求歸一化距離求歸一化距離A和歸一化尺寸和歸一化尺寸G: 歸一化距離歸一化距離A 調(diào)整靈敏度：調(diào)整靈敏度：調(diào)節(jié)儀器使第調(diào)節(jié)儀器使第一次底波一次底波 B1 達基準波高達基準波高( (如滿刻如滿刻度的度的80%) )，在此基礎上提高，在此基礎上提高44 dB。(1)(1)調(diào)節(jié)靈敏度：調(diào)節(jié)靈敏度：(9.4,-16)(9.4,-60)56 查查AVG曲線：過比曲線：過比 M點低點低10dB10dB的的P點作水平線，與點作水平線，與A=4 =4 的的垂線相交于垂線相交于Q 點，則點，則Q點對應的點對應的G值為值為：Gf=0.3。43 .42170ffNxA求歸一化距離求歸

32、一化距離Af：(2)(2)求缺陷當量尺寸：求缺陷當量尺寸：(9.4,-26)(9.4,-16) 所以缺陷的當量尺寸為：所以缺陷的當量尺寸為： Df=GfDS=0.320=6mmXi an Polytechnic University歸一化距離歸一化距離A57例例22 用用2.5P14Z探頭檢測厚度為探頭檢測厚度為420mm餅形鋼制工件，鋼中餅形鋼制工件，鋼中cl=5900m/s。利用底波調(diào)整利用底波調(diào)整2平底孔檢測靈敏度。檢測中在平底孔檢測靈敏度。檢測中在 210mm 處發(fā)現(xiàn)有一缺陷，處發(fā)現(xiàn)有一缺陷，其回波比底波低其回波比底波低26dB，利用，利用AVG曲線確定此缺陷的當量大小。曲線確定此缺陷

33、的當量大小。Xi an Polytechnic University解解1 1：根據(jù)題設可得根據(jù)題設可得 3 3N=3 32121=6363mm210210mm，所以可以應用當量計算法。，所以可以應用當量計算法。mm36. 25 . 29 . 5fclmm2136. 2414422DN5814. 0142s2021420fDDGNxA，Xi an Polytechnic University 查查AVG曲線：過曲線：過A=20=20處作處作垂線交垂線交G=0.14=0.14曲線于曲線于b點，交點，交B線于線于a點，則點，則ab對應的對應的dB值為大值為大平底與平底與2平底孔的回波分貝差平底孔的

34、回波分貝差: =B- 2=-22-(-66)=44dB求歸一化距離求歸一化距離A和歸一化尺寸和歸一化尺寸G: 歸一化距離歸一化距離A 調(diào)整靈敏度：調(diào)整靈敏度：調(diào)節(jié)儀器使第調(diào)節(jié)儀器使第一次底波一次底波 B1 達基準波高達基準波高( (如滿刻如滿刻度的度的80%) )，在此基礎上提高，在此基礎上提高44 dB。(1)(1)調(diào)節(jié)靈敏度：調(diào)節(jié)靈敏度：a(20,-22)b(20,-66)59 查查AVG曲線：過比曲線：過比 a 點低點低26dB26dB的的c點作水平線，與點作水平線，與A=10=10的的垂線相交于垂線相交于d 點，則點，則d 點對應的點對應的G值為值為：Gf=0.2。1021210ffN

35、xA求歸一化距離求歸一化距離Af：(2)(2)求缺陷當量尺寸：求缺陷當量尺寸： 所以缺陷的當量尺寸為：所以缺陷的當量尺寸為： Df=GfDS=0.214=2.8mmXi an Polytechnic Universitya(20,-22)c(20,-48)d(10,-48)歸一化距離歸一化距離A60平底孔平底孔AVG曲線曲線 通用通用AVG曲線的局限性：曲線的局限性：在使用時要反復進行歸一化的距離在使用時要反復進行歸一化的距離和缺陷大小與當量大小之間的換算，很不方便。和缺陷大小與當量大小之間的換算，很不方便。二、實用二、實用AVG曲線的基本原理曲線的基本原理 實用實用AVG曲線：曲線：以聲程以聲程(mm)為橫坐標、為橫坐標、相對波高相對波高 (dB) 為為縱坐標縱坐標，以平底孔直徑以平底孔直徑(mm)標注標注各當量。各當量。Xi an Polytechnic University61以晶片直徑為以晶片直徑為D=20mm，頻率，頻率f=2.5MHz的縱波直探頭在鋼中的縱波直探頭在鋼中(cl=5900m/s) 的的AVG曲線為例，介紹縱波平底孔實用曲線為例，介紹縱波平底孔實用AVG曲線的制作。曲線的制作。步驟：步驟：(1)(1) 確定基準靈敏度：例如距離確定基準靈敏度：例如距離x=750mm，2mm平底孔回波高度為平底孔回波高度為0dB。(2)(2)