影响反射波的因素——耦合

①耦合层厚度的影响

耦合层的厚度变化对接收到的回波信号幅度有一定影响。如图2-8所示[5]，当耦合层厚度为λ/4 的奇数倍时，透声效果差，反射波很低；当耦合层厚度为入 /2的整数倍或很薄时，透声效果好，反射波高。

②耦合条件的影响

影响缺陷反射波的耦合条件主要有两个:工件的表面粗糙度和表面形状。

1.表面粗糙度   

由图2-9可知[6]，工件表面粗糙度对声耦合有明显影响。对于同一耦合剂，表面粗糙度值大，耦合效果差，反射波低。对于声阻抗低的耦合剂，随着表面粗糙度值的变大，耦合效果降低得更快。但是表面粗糙度值也不必太小，因为表面粗糙度太小，耦合效果无明显增加，而且使探头因吸附力大而移动困难。一般要求工件表面粗糙度值不大于 6. 3μm[3]。

2.表面形状   

这一点主要针对接触法检测而言。工件的表面形状也会对耦合效果造成影响。总的来说，平面耦合效果最好，凸曲面次之，凹曲面最差。对于常用的平探头，与曲面的接触为点接触或线接触，同时曲面接触的耦合层比平面接触厚，这就导致接触面的面积和声能透射率的减小，从而在探测相同距离相同尺寸的缺陷时，曲面接触的回波波高要低于平面接触的回波波高。通常，对于曲面工件，曲面的曲率半径越大，耦合效果越好。

3.耦合剂种类的影响

耦合剂种类的影响其实就是耦合剂声阻抗的影响。耦合剂的声阻抗对耦合效果有较大影响。对于同一探测面，耦合剂的声阻抗大，耦合效果就好，反射波就高，这一点从图2-9中也可以看出来:当表面粗糙度值为 100m时，利用声阻抗Z=2.4x106Pa·s/m3的甘油进行耦合，回波高度比利用Z=1.5x106Pa·s/m3 的水耦合高 6 -7dB。从理论上讲，耦合剂的声阻抗应尽量接近被检测材料的声阻抗，以使声能尽可能多地透入到工件中去，但在实际操作中，应根据耦合剂的性质和探伤的要求来选择。

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