凌礼恭

（环境保护部核与辐射安全中心，北京 100088）

超声波端角反射测试

凌礼恭

（环境保护部核与辐射安全中心，北京 100088）

利用Z-scan超声仪、标准及参考试块、UltraVision超声波信号采集和分析软件搭建超声波端角反射测试系统。分别对45°、60°、70°探头端角反射进行了测试分析。首先对各种探头反射回波信号进行了采集和分析比对，然后基于超声波传播定律和端角反射波型转换规律从中分离出端角反射信号并计算该信号的相对反射率。测试结果表明，45°横波探头端角反射接近全反射。纵波探头端角反射信号中杂波多于横波。

计量学；超声波；端角反射；波型转换；相对反射率

1 端角反射及其特点

超声波在两个平面构成的直角内的反射叫做端角反射。端角反射的产生可以归为两类，一类由于结构直角部位产生的端角反射，例如板材边缘等；另一类由于焊缝根部缺欠产生的端角反射，例如根部未焊透、未熔合、与母材表面垂直的根部裂纹、错边等。由于超声波的物理特性以及端角的几何特征，使得超声波的端角反射会发生波形转换。理论分析表明，波形转换将会严重影响端角反射率的大小。对超声波端角反射的测试有助于从实验层面分析端角反射，并为超声探伤过程中探头的选择和缺陷信号的分析提供指导［1，2］。

2 测试系统

试验采用ZETEC公司Z-scan 16通道超声仪，超声波数据采集与分析软件版本为UltraVision3.3，试块为ⅠA标准试块以及加工有圆弧半径分别为100 mm、50 mm、30 mm、15 mm的低碳钢参考试块，耦合剂为CG-08（核工业级）。……