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超聲波焊接原理
透射法

透射法檢測需要兩個探頭,由于透射法需要兩邊接觸,試驗中兩個探頭要對中調整,而且還要維持用于耦合的水柱,在現場條件下測試有時十分困難。在透射法中,為提高對不連續性的探測能力,可使用一反射器將透射信號反射回換能器,此時可只用一個換能器,而衰減效應則隨波程的倍增而增加。


超聲波換能器


Scott、Scott與Gordon研究了分層結構的透射譜。他們發現單層玻璃板透射諧振峰是等間距分布的。當加上另外的層板時(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。他們還發現“長周期諧振的數量保持相對一致,隨著板層的增加,譜的極小值快速加深,產生逐漸增高聲衰減的頻帶(在聲衰減較高的頻率處也出現諧振現象)”。對于一個無限大周期性介質,在沒有透射的情況下,將會出現“禁止”頻帶。


另外,Scott與Gordon發現,若波長小于分層周期(層厚),周期性分層板透射頻譜的聲學行為類似于一個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倍,將會出現反常頻散和高衰減。研究還發現,4層和18層的石墨-環氧板的頻譜圖中,沒有出現第4個和第18個共振峰。為了檢測分層板,他們采用了帶通濾波器的輸出信號,以一個諧振峰為中心,對C掃描強度進行調制。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。


Change等人測量了不同厚度單層及三層夾層結構(鋁、粘接劑、空氣)的透射譜。頻譜中有諧振現象出現。單層板的頻譜結構很簡單,譜峰等間距分布。分層結構的透射譜要復雜得多。實驗測量得到了與理論一致的定性結果。



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