選用尺寸為216mmx190mmx71mm(8.5in×7.5in×2.8in)的碳鋼試塊，在試塊表面粘接了一些橡膠棒。在這些橡膠棒的底部，即與碳鋼試塊相接觸的表面，制作了一系列不同尺寸的平底孔，橡膠棒的軸線與碳鋼上表面呈不同角度。這些平底孔模擬的是具有不同空間取向、大小和深度的平面缺陷。在橡膠棒的上表面進(jìn)行超聲波脈沖回波實(shí)驗(yàn)。對(duì)于每一個(gè)缺陷，都將探頭調(diào)整到幾個(gè)不同的空間位置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，并對(duì)接收到的回波信號(hào)進(jìn)行頻譜分析。

將頻譜分析得出的數(shù)據(jù)代入干涉原理公式中就可以計(jì)算出每個(gè)缺陷的空間取向和尺寸大小。圖6-22所示為頻譜分析法和傳統(tǒng)的脈沖回波幅度法確定缺陷尺寸的比較。對(duì)實(shí)驗(yàn)點(diǎn)進(jìn)行了編號(hào)以代表它所包含的孔徑特征。頻譜分析結(jié)果與孔徑真實(shí)尺寸之間符合良好，而脈沖回波幅度法所測(cè)得的孔徑結(jié)果與孔徑真實(shí)尺寸之間偏差很大。頻譜分析法對(duì)于平面圓環(huán)形缺陷尺寸的測(cè)量精度一般在10%~15%之間。除了可以確定缺陷大小，頻譜分析方法還可以估算出每個(gè)缺陷空間取向角。

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