圖2 超聲波水浸法探傷波形圖
2.2 儀器參數(shù)的選擇
2.2.1脈沖寬度
在小口徑鋼管檢測中，應(yīng)選擇合適的窄脈沖，雖然會(huì)減小發(fā)射能量，但可提高分辨率。
2.2.2檢波方式
通常的超聲波檢測中，檢波方式都選用全波，主要是可提高靈敏度和信噪比。但由于聲波的正半周和負(fù)半周很難一致，全波整流后，回波信號會(huì)變寬，檢測分辨率會(huì)降低。因此，在小口徑鋼管檢測時(shí)，可選擇半波整流。至于是選擇正半波整流，還是負(fù)半波整流，可根據(jù)現(xiàn)場試驗(yàn)而定。
2.2.3匹配 探頭良好的匹配，可提高發(fā)射功率，降低干擾噪聲，進(jìn)而提高檢測靈敏度和分辨率。具體實(shí)施是探頭線選用50 ?的同軸電纜，在其間加一個(gè)匹配電感。這里所用的匹配是利用變壓器實(shí)現(xiàn)的，它是由兩條或多條等長導(dǎo)線彼此緊靠并纏繞到高磁導(dǎo)率磁芯上組成。其設(shè)計(jì)理論較復(fù)雜,其參數(shù)通常根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式和實(shí)際調(diào)試效果進(jìn)行選取。決定其性能的參數(shù)主要包括:繞組特性阻抗、磁芯磁導(dǎo)率、繞組導(dǎo)線長度、繞組匝數(shù)（取決于繞組的長度和單位長度上的雙絞股數(shù)）等。
3.檢測實(shí)驗(yàn)
3.1 實(shí)驗(yàn)條件
樣管：Φ12 mm×1.0 mm的不銹鋼管。
人工缺陷：Φ6.0 mm平底孔，埋藏深度0.5 mm。
超聲探頭：水浸線聚焦探頭，探頭頻率：8 MHz，水中焦距：25 mm，晶片尺寸：12 mm×10 mm，12 mm為軸向尺寸。
藕合介質(zhì)：采用過濾循環(huán)水，要求水質(zhì)盡量接近純凈水，水溫盡量保持在20～25 ℃。
檢測設(shè)備：如圖3所示。
圖3 NC-89型旋轉(zhuǎn)頭超聲波檢測系統(tǒng)
檢測系統(tǒng)為16通道超聲波旋轉(zhuǎn)頭系統(tǒng)，旋轉(zhuǎn)頭的超聲信號穩(wěn)定，抗干擾強(qiáng)。其中4個(gè)檢測縱傷探頭，8個(gè)檢測橫傷探頭，4個(gè)檢測分層和壁厚探頭。
3.2 實(shí)驗(yàn)參數(shù)的設(shè)置
（1）水層厚度：為保證聲波理論焦點(diǎn)在鋼管圓心處，水層厚度應(yīng)為19 mm。
（2）脈沖寬度：根據(jù)實(shí)際調(diào)整，脈沖寬度在0.18 μs是回波脈沖較窄，分辨率最高。
（3）檢波方式：正半周動(dòng)態(tài)實(shí)驗(yàn)檢測方式為探頭高速旋轉(zhuǎn)，鋼管直線前進(jìn)。
3.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果
3.3.1靜態(tài)檢測結(jié)果 如圖4所示，由于管壁較薄，鋼/水一次界面波S1與底波B1間距太小，分層缺陷的回波很難分辨。為了保障自動(dòng)化檢測的效果，我們選用三次缺陷回波為自動(dòng)化檢測的探傷依據(jù)，從圖中可見分層缺陷的回波清晰可辨。
圖4 靜態(tài)檢測波形圖
3.3.2動(dòng)態(tài)檢測結(jié)果
如圖5所示，從檢測結(jié)果可以看到，此套裝置完全滿足小徑薄壁管的自動(dòng)化分層檢測要求。
