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應(yīng)用案例丨風(fēng)電主軸的實驗檢測
V52 型風(fēng)電主軸,，檢測狀態(tài)為未拆卸狀態(tài)，因而能夠接觸探頭的部位只有主軸法蘭盤端部和法蘭盤外部收口面,。
主軸長度 1730mm,，主軸直徑（法蘭盤除外）275~320mm 漸變，主軸中空,。
主機： Omniscan MX2 相控陣探傷儀
相控陣探頭：2.25MHz,，32 晶片相控陣探頭
設(shè)置：縱波扇掃
探頭放置位置：法蘭盤端部靠近中心孔位置，由下圖的聲束模擬可知,，放置于法蘭盤端部,，聲束基本可以覆蓋整個軸身區(qū)域。
（1） V52 型風(fēng)機上的檢測結(jié)果
下圖是原始的檢測數(shù)據(jù),，經(jīng)過測量得到底波信號的位置測量值為 1728.54mm,，與設(shè)計尺寸 1730mm 接近。
能夠看到清晰的底波信號,，且測量值與設(shè)計尺寸吻合,，可以得到以下幾個結(jié)論：
1）工件的聲學(xué)穿透性能良好，能夠得到清晰的底面回波,。
2）工件中該位置沒有斷裂的缺陷,，因為如果有斷裂的缺陷，底波會受到阻斷,。
3）設(shè)置的材料聲速 5890m/s 與實際工件的聲速基本吻合,。
將檢測結(jié)果與裸軸圖紙對比,，通過底面回波和-30~30°的角度范圍的比例調(diào)整，使得檢測結(jié)果的深度和寬度坐標(biāo)與實際工件的長度和直徑取得一致,，得到如下的結(jié)果,。
由上面圖中可以看到，超聲相控陣扇形掃查區(qū)域與軸身區(qū)域的重合區(qū)域為關(guān)注的區(qū)域,，其他軸身以外的區(qū)域為非關(guān)注區(qū)域,。
而在關(guān)注區(qū)域比較強烈的信號有四個 A、B,、C,、D，分別位于 406mm 左右,，1156mm 左右和 1729mm 左右。而且 A,、B,、C 這三個信號在整個 360°掃查結(jié)果中均聯(lián)系存在，且該主軸為新造主軸,，可判斷這三個信號為固有幾何反射信號,。
信號 A：在主軸幾何外形上此處無結(jié)構(gòu)突變，且信號主體在軸身以外,，因而在后面的分析中進(jìn)行分析,。
信號 B：為主軸結(jié)合外形突變引起的回波，且距離和寬度位置均可非常好的與結(jié)合外形突變位置吻合,。
信號 C：為主軸底面回波,。
信號 D：斷續(xù)出現(xiàn)，且結(jié)合該信號的位置,，判斷為軸端部的頂針孔信號,。因而此處結(jié)論為 A、B,、C,、D 四個信號均為結(jié)構(gòu)回波信號。
非關(guān)心區(qū)域信號的出現(xiàn)有可能是聲波在復(fù)雜主軸內(nèi)部多次折射和波形轉(zhuǎn)換造成的,，不作為缺陷判斷的依據(jù),。將檢測結(jié)果與裝配圖紙結(jié)合結(jié)果如下：
由裝配圖與掃查圖的結(jié)合結(jié)果可見，406mm 位置剛好是軸承加載位置,，因而該位置的信號有可能是聲波穿過軸承箱以后的信號,，且由于這個信號是一直存在，因而也認(rèn)為是固有幾何回波信號,。
（2） V52 型風(fēng)機主軸檢測結(jié)果
由下面的在役主軸檢測結(jié)果可見,，406mm 附近的 A 信號依然存在,，而底波的 C 信號也依然存在。但結(jié)構(gòu)信號 B 和頂針孔信號信號 D 不明顯,，可能是由于長期磨損或者油污造成幾何反射減弱,。
而在軸身結(jié)構(gòu)內(nèi)容無明顯缺陷信號，在 830mm 和 930mm 附近的信號,，由于不在軸身范圍內(nèi),，因而不判斷為缺陷信號。
如果將完好主軸信號與在役主軸信號疊加比較,，可以得到如下的結(jié)果,。
兩個檢測信號疊加以后可見，在 830mm 和 930mm 處,，完好的主軸也會有兩個信號,，只是該信號較弱，也間接輔助判斷 830mm 和 930mm 處的信號可能不是缺陷信號,。
通過 B 掃視圖的對比法,，也未發(fā)現(xiàn)明顯的、獨立的缺陷信號,。
使用超聲相控陣技術(shù)可以肯定基本可以檢測風(fēng)機主軸,，在完好主軸上采集的數(shù)據(jù)可以作為基礎(chǔ)樣本，作為參考對比,，并確認(rèn)了哪些信號是固有回波信號,。
通過與圖紙的對比，了解哪些信號是非關(guān)心區(qū)域的信號,，排除了一部分干擾信號,。同時對比了完好主軸和在役主軸的檢測結(jié)果，未發(fā)現(xiàn)在役主軸中有異常缺陷信號出現(xiàn),。
以上的檢測結(jié)果均基于數(shù)據(jù)對比方法得到,，而按照之前的討論思路，最好能夠提供一根完好主軸進(jìn)行校準(zhǔn)試塊的制備,，通過校準(zhǔn)試塊上的數(shù)據(jù)獲取,，能夠更加清晰明確地判斷缺陷的存在與否，以及對缺陷進(jìn)行當(dāng)量評定,。