2.頻譜分析方法測厚的優點

頻譜分析方法測厚的優點之一是比較簡便，只需要進行簡單的閘門設置以保證將管壁的反射波傳遞到頻譜分析儀中，這些實際上已經包含在檢測程序的設置中了。實驗裝置的調整也比其他幾種方法簡單得多。頻譜分析方法測厚的分辨力也比掃頻裝置和脈沖回波測厚裝置所能提供的分辨力高得多?，F有的任何型號的儀器采用這兩種檢測方式都很難測量0.25mm(0.010in)以下的厚度。采用頻譜分析方法，使用中心頻率為25MHz的探頭，很容易測出0.05mm(0.002in)鋁試樣的厚度。在聲速更低的材料中，可以測出的厚度值更小。在這里提到的25MHz是一個參考頻率，因為這一頻率現在基本上是工業超聲檢測中所用到的頻率范圍的上限。現在生產商能夠提供中心頻率為50MHz甚至更高的探頭。如果采用這種探頭，頻譜分析法所能測出的鋁板最小厚度甚至可以降低到0.025mm(0.001in)，測量精度能夠達到0.0025mm(0.0001in)。頻譜分析方法測量的最大厚度可以達到幾英寸，這取決于所用頻譜分析儀的能力。當然，對于較厚材料的厚度測量，采用脈沖回波數字測厚儀更加直接方便。

3.近表面缺陷的檢測分辨力

考慮與被檢測表面距離非常近的分層缺陷。對于一束聚焦良好的超聲波，從試樣上表面反射的超聲波與從分層位置反射的超聲波之間會發生干涉，這與薄板測厚時試樣上下表面反射波發生的干涉現象十分類似。因此，頻諧分析技術很有可能能夠解決0.025mm(0.001in)深度范圍內(近表面)缺陷的檢測問題。這一技術還能夠解決薄層材料與基體之間粘接狀況的檢測。目前的檢測技術所能夠提供的厚度分辨力為0.25mm(0.010in)，即所能檢測到的缺陷都位于0.25mm(0.010in)以上。提高材料厚度方向上的檢測分辨力對于提高材料性能，開發材料新的應用領域具有非常重要的實際意義。

4.確定缺陷的類型

在很多具體的檢測操作中，確定出被檢試樣中缺陷的類型往往是非常重要的，因為可以據此分析出該缺陷對于設備正常運轉的危害程度。例如裂紋往往被認為是比球形氣孔更嚴重的一類缺陷，因為在裂紋附近往往存在較高的應力集中，它將導致裂紋的擴展。

研究表明:在探頭的遠場區，當球形氣孔和裂紋狀缺陷均與探頭軸線垂直時，其反射波的頻譜與探頭干涉頻譜類似。假定探頭的入射角相對于被檢部分的表面是變化的。隨著探頭入射角的改變，缺陷反射波的幅度將會發生很大變化，因為分配到耦合劑(水)和試樣界面上的能量是隨著探頭入射角的改變而改變的。當探頭入射角改變時，球形反射體頻譜圖中所有頻率成分對應的幅度都降低了，但頻譜的大致形狀沒有發生變化，而裂紋狀缺陷頻譜的形狀發生了變化。從而可以利用頻譜分析方法區分球形氣孔和裂紋狀缺陷。又如，頻譜分析技術也被應用于電子束焊接焊縫中不同類型缺陷的區分。鈦合金電子束焊縫中常見的兩類缺陷是氣孔和開裂。開裂的形狀類似于扁平的利馬豆，它同裂紋相似，因為它比氣孔更容易擴展，因此，將這兩種典型的缺陷區分開來就顯得非常重要。除了能從電子束焊縫中區分出氣孔和開裂這兩類缺陷以外，頻譜分析方法還能夠提供關于它們尺寸的有用信息。開裂狀缺陷的長度可以直接從頻譜圖中確定出來。當從頻譜分析圖中確定缺陷為球形氣孔并給定合適的標度后，其尺寸也可以通過測量頻譜峰值的幅度加以確定。

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