導(dǎo)讀：
當(dāng)前，超聲波探傷儀技術(shù)已經(jīng)取得了很大的進(jìn)展，如在軟件方面呈現(xiàn)出日新月異的發(fā)展，尤其顯著的是超聲相控陣檢測(cè)技術(shù)的發(fā)展；
然而，對(duì)于超聲橫波檢測(cè)人員來說，他所具備的實(shí)踐操作能力仍然決定了其繪制焊縫輪廓以及在特定折射角度下繪制超聲波束相互作用的能力。
當(dāng)今的某些先進(jìn)超聲波探傷儀已經(jīng)能夠在屏幕上顯示出焊縫圖像，其中顯示的彩色部分包括兩條直角邊(leg1和leg2)，這可能對(duì)檢測(cè)人員能夠起到一定的幫助。
案例
這些年來，手工繪圖已經(jīng)成為了解和解釋焊接或不連續(xù)幾何特征的重要技術(shù)之一。
在橫波超聲波檢測(cè)過程中，清晰的繪圖明顯能夠幫助人們對(duì)檢測(cè)進(jìn)行理解，特別是對(duì)那些將要進(jìn)行橫波超聲焊縫檢測(cè)實(shí)踐考試的人員來說。
對(duì)于一名超聲波檢測(cè)人員來說，基于所接收到的焊縫不連續(xù)信號(hào)，不連續(xù)面深度是其在超聲波檢測(cè)中應(yīng)當(dāng)確認(rèn)的一個(gè)重要信息。
在對(duì)接焊縫超聲波檢測(cè)中，不連續(xù)深度D定義為從基底金屬的不連續(xù)面至傳感器的距離。
相較于射線焊縫檢測(cè)，能夠提供不連續(xù)面信息是超聲檢測(cè)技術(shù)最大的優(yōu)勢(shì)之一。
例如，圖1a為一個(gè)超聲檢測(cè)信號(hào)，圖1b為通過射線檢測(cè)發(fā)現(xiàn)的焊縫夾渣深度。
（圖1）
圖1.夾渣深度： (a)在超聲波檢測(cè)期間，使用一個(gè) 5 MHz和60°傳感器確定的畫面； (b) 通過射線檢測(cè)的畫面
（圖2）
圖2. 超聲波檢測(cè)對(duì)接焊縫的不連續(xù)性缺陷：(a) 直角邊1； (b) 直角邊2
直角邊1和直角邊2都能夠比較容易地通過計(jì)算得到，或是通過實(shí)驗(yàn)和超聲探傷儀屏幕上的標(biāo)記來確定，這有助于標(biāo)示來自第一條直角邊或第二條直角邊的接收信號(hào)。
我們使用簡(jiǎn)單的幾何公式，基于折射角（β）、聲程（S）和基體金屬的厚度（T）來計(jì)算不連續(xù)面的深度：
Dleg1=(cosβ) S
Dleg2=2T -(cosβ)S
通常情況下，對(duì)于超聲檢測(cè)人員來說，第二個(gè)公式在記憶和理解上都較為困難（初學(xué)者通常不太理解該公式中的2T）。
為了說明第二種情況，我們將對(duì)此進(jìn)行繪圖，給出一個(gè)簡(jiǎn)單的視覺輔助實(shí)例。
操作
取一片透明薄膜（高射投影儀中使用的），在薄膜上按比例繪制出焊縫橫截面的鏡像。
圖3a所示為假想的焊縫不連續(xù)缺陷和超聲波束。
為了簡(jiǎn)化該階段的過程，我們只繪制焊縫一側(cè)的折射光束（第一條直角邊）。使用有顏色的標(biāo)記，以確定聲程。
精確地沿著焊縫中心線切割透明薄膜，然后用透明膠帶將這些薄膜片邊對(duì)邊的粘貼到一起，薄膜與薄膜之間留有一小條縫隙。
現(xiàn)在，如果圖形沿著粘貼部分折疊（圖3b），那么就會(huì)恰好出現(xiàn)一個(gè)圖2b中針對(duì)直角邊2情況的圖像。
（圖3）
圖3.焊縫橫截面鏡像插圖：（a）在透明薄膜上（b）沿中心線折疊之后
根據(jù)鏡像中的對(duì)稱性和超聲波束的幾何形狀（圖3b），在直角邊2的情況下，從另一面反射的超聲波束總聲程，與圖3a中的直線長(zhǎng)度相等。
（圖4）
圖4.用于計(jì)算不連續(xù)性深度的簡(jiǎn)單幾何圖形
計(jì)算
如果透明薄膜未折疊（圖4），那么距離D的簡(jiǎn)單計(jì)算公式如下：
D=2T-h
其中h就等于Dleg1：
h=(cosβ)S
如果將h代入上述第二個(gè)公式，就能得到如下關(guān)系式：
D=2T-(cosβ) S
（圖5）
圖5. 使用超聲波檢測(cè)法得到的裂紋深度
在5 MHz,折射角60°的傳感器接收信號(hào)下，顯示聲程（S）為140 mm（5.5 in.）。
應(yīng)用直角邊2公式計(jì)算得到如下結(jié)論：
Dleg2=2T-(cosβ)S
Dleg2=2×2.0-(cos60°)5.5
Dleg2=1.25 in.
通常情況下，在任何給定試樣中，由于波束擴(kuò)展、不同邊界的相互作用、以及其模式轉(zhuǎn)換，使得超聲波在實(shí)際中的傳播要復(fù)雜得多。
但是，這種簡(jiǎn)單的演示方法可以幫助超聲檢測(cè)人員在檢測(cè)焊縫期間更好地理解并運(yùn)用該公式，同時(shí)也使技術(shù)人員能夠更好地了解并解讀反射信號(hào)。
滄州五森管道設(shè)備有限公司 管路補(bǔ)償接頭
