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超聲波焊接原理
透射法

透射法檢測(cè)需要兩個(gè)探頭,由于透射法需要兩邊接觸,試驗(yàn)中兩個(gè)探頭要對(duì)中調(diào)整,而且還要維持用于耦合的水柱,在現(xiàn)場(chǎng)條件下測(cè)試有時(shí)十分困難。在透射法中,為提高對(duì)不連續(xù)性的探測(cè)能力,可使用一反射器將透射信號(hào)反射回?fù)Q能器,此時(shí)可只用一個(gè)換能器,而衰減效應(yīng)則隨波程的倍增而增加。


超聲波換能器


Scott、Scott與Gordon研究了分層結(jié)構(gòu)的透射譜。他們發(fā)現(xiàn)單層玻璃板透射諧振峰是等間距分布的。當(dāng)加上另外的層板時(shí)(中間用很薄的水層加以分開),周期明顯變長,且諧振峰有分裂現(xiàn)象。他們把譜峰分裂歸因于板層整體排列的厚度諧振。他們還發(fā)現(xiàn)“長周期諧振的數(shù)量保持相對(duì)一致,隨著板層的增加,譜的極小值快速加深,產(chǎn)生逐漸增高聲衰減的頻帶(在聲衰減較高的頻率處也出現(xiàn)諧振現(xiàn)象)”。對(duì)于一個(gè)無限大周期性介質(zhì),在沒有透射的情況下,將會(huì)出現(xiàn)“禁止”頻帶。


另外,Scott與Gordon發(fā)現(xiàn),若波長小于分層周期(層厚),周期性分層板透射頻譜的聲學(xué)行為類似于一個(gè)具有厚度諧振的頻散性塊體材料。如果波長近似等于分層板周期的整數(shù)倍,將會(huì)出現(xiàn)反常頻散和高衰減。研究還發(fā)現(xiàn),4層和18層的石墨-環(huán)氧板的頻譜圖中,沒有出現(xiàn)第4個(gè)和第18個(gè)共振峰。為了檢測(cè)分層板,他們采用了帶通濾波器的輸出信號(hào),以一個(gè)諧振峰為中心,對(duì)C掃描強(qiáng)度進(jìn)行調(diào)制。彈性模量、密度或厚度改變引起的諧振峰變化,在圖像上顯示為暗區(qū)。


Change等人測(cè)量了不同厚度單層及三層夾層結(jié)構(gòu)(鋁、粘接劑、空氣)的透射譜。頻譜中有諧振現(xiàn)象出現(xiàn)。單層板的頻譜結(jié)構(gòu)很簡單,譜峰等間距分布。分層結(jié)構(gòu)的透射譜要復(fù)雜得多。實(shí)驗(yàn)測(cè)量得到了與理論一致的定性結(jié)果。



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