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压力管道超声导波检测的基本原理

压力管道超声导波检测的基本原理
导波是频率为20 kHz至100 kHz的声波,能够在穿透整个管壁基础上,沿着管壁传播,距离可达上百米。

在其传播过程中,遇到结构形状变化、异质体或相关缺陷时,会沿管壁发生脉冲波的反射,相应的传感器可以接收到。

由此可知,大范围远距离扫查和完全覆盖管壁是超声导波这一检测技术的特点。

固定在管道周围的探头卡环可以发射低频导波,为了保证管道表面和探头压电晶片的良好接触,需要在探头的背面采用机械或气体施加一定的压力,此过程并不需要液体耦合。

为了使得声波能够沿轴对称传播,对于管道环向的超声波探头,应当均匀地等间隔排列。

材料的厚度、声波的频率则是影响导波传播的因素,管壁截面积发生一定的增加或减少,会按照一定的比例反射到探头。

管道周向壁厚的增加在环形焊缝中是对称的,在分析这种管道的特征部位时,应当注意反射声波的对称性。

厚度的减薄则在腐蚀区域表现出不对称性,这就使得入射声波的散射可能在一定程度上附加到反射波中。

同时,还会发生一定的模式转换,所以,模式转换组分应加到组成的反射波模式中。

不统一的声源在模式转换声波中存在,造成其能够趋于产生相应的管道弯曲波,对称波和弯曲波能够被超声导波检测系统进行相应的区分和检测,并进行相应的显示。

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