Pregled tankih jeklenih plošč z uporabo ultrazvočne metode jagnjetine

Pregled ultrazvočnega jagnjetnega vala (Lamb) je pomembna metoda za pregled tankih plošč. Vendar imajo zaradi nizke uporabe in zapletenosti operaterji pogosto težavo pri pravilnem izvajanju.
V tem prispevku bomo uvedli metodo inšpekcijskega pregleda jagnjetinih valov tako iz teoretičnih kot praktičnih vidikov ter razpravljali o izbiri načina in previdnostnih ukrepih.

Pri ultrazvočnem odkrivanju pomanjkljivosti tankih plošč se za odkrivanje pogosto uporabljajo ultrazvočni jagnjetini valovi, ker je jeklena plošča tanka, vzdolžni vmesniški val in spodnji val pa je težko jasno razlikovati.
Vendar je odkrivanje jagnjetinih valov bolj zapleteno in mnogi detektorji napak dvomijo o vzbujanju in izbiri načina valov. V tem prispevku bomo razpravljali o izbiri načina odkrivanja napak v jagnjetih valov.
Teoretična osnova sondiranja jagnjetnih valov je disperzijska enačba. Enačba frekvence jagnjetine valov v prostih mejnih pogojih je naslednja:
Enačba (1) je frekvenčna enačba za simetrični tip (S-Type):

Enačba (2) je frekvenčna enačba za asimetrični tip (A-Type):

Cl - vzdolžna hitrost vala v materialu v metrih na sekundo (m/s);
CS - hitrost prečnega vala v materialu v metrih na sekundo (m/s);
CP - jagnjeta valovna faza hitrost v metrih na sekundo (m/s);
t - debelina plošče v metrih (m);
F - frekvenca vzbujanja jagnjetinih valov v Hertzu (HZ).

1. Z znano debelino plošče in izbrano delovno frekvenco lahko določimo fazno hitrost želenega načina s sklicevanjem na disperzijsko krivuljo na sliki 1.
2. Izbira načina je potrebna zaradi različnih značilnosti slabljenja in odseva različnih načinov jagnjetine valov.

Načelo izbire ultrazvočnega jagnjetnega vala:

1. Visoko razmerje med signalom in šumom: močni in jasni odsevni valovi na končni strani.
2. Nizko slabljenje in dolga razdalja širjenja: za izboljšanje učinkovitosti odkrivanja.
3. Čisti način vzbujanja: Da bi se izognili motnjam drugih valov načina, da bi natančneje presodili pomanjkljivosti (izberite točko, ki je bolj oddaljena od drugih valov načina).
4. Nizka hitrost sprememb: zagotoviti, da je val pretvorbe valovnega načina, ki ga povzročajo napake ali končni koti, po glavnem valu, kar pomaga presojo napake.

V dejanskem postopku odkrivanja napak je treba dati prednost regiji, kjer je krivulja hitrosti skupine sorazmerno ravna, da se zagotovi, da je sprememba hitrosti skupine majhna, tako da odmevna razdalja ostane stabilna.

Zgoraj je osnovna metoda določanja valovnega načina s teoretičnim izračunom. Vendar pa se lahko v dejanskem pregledu kot pojavnost sonde jagnjetine valov razlikuje od izračunane vrednosti.
Poleg tega lahko razlike v debelini plošče in nestabilnosti frekvence sonde vzbudijo več načinov jagnjetine valov.
Hkrati lahko prisotnost napak ali meja privede do sprememb v načinih valov, zaradi česar je ultrazvočni postopek pregledovanja jagnjetinih valov razmeroma zapleten in zahteva obsežne praktične izkušnje.

(1) Potrditi je treba, da so valovi navdušeni jagnjetni valovi. Jagnjetini valovi so manj občutljivi na površinsko olje kot površinski valovi, ki so znatno oslabljeni, ko naletijo na olje, medtem ko jagnjetini valovi med širjenjem relativno ne vplivajo na olje. Poleg tega bo jagnjetni val doživel premik načina, ko naleti na konec, kar bo privedlo do spremembe širine odmeva, ko se sonda premika, medtem ko impulzna širina odmeva prečnega vala ostane nespremenjena.
2. Običajno je priporočljivo uporabiti vsaj dva valovna načina za odkrivanje.
3) Za napake v delaminaciji je lahko vodilni rob ožji in ne povzroči emisije, kar lahko privede do zamujenega odkrivanja. Vendar fenomen Delaminacije povzroči premik načina, ki ga je mogoče zaznati s pomočjo opazovanja končnih odsevov.