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在聲波類型的選擇上，剪切波雖散射效率約為縱波的六倍，但其傳播需借助粘性糊劑傳遞剪切力，導(dǎo)致檢測操作繁瑣且效率受限。相較之下，特定聲射角的縱波更具應(yīng)用優(yōu)勢。通過模式轉(zhuǎn)換，縱波在進(jìn)入組件后可轉(zhuǎn)化為橫波，且縱波能夠以水、油或凝膠作為耦合介質(zhì)進(jìn)入材料。這種液體耦合層不僅便于探頭在檢測表面靈活移動(dòng)，在采用浸沒技術(shù)時(shí)，還能顯著增強(qiáng)聲場對(duì)測試區(qū)域的聚焦效果，從而提升檢測精度與穩(wěn)定性。
實(shí)際應(yīng)用中，超聲波探頭通常嵌入經(jīng)精確設(shè)計(jì)的塑料楔塊，通過計(jì)算楔塊的聲波入射角，精準(zhǔn)控制聲波傳播路徑與模式轉(zhuǎn)換。在探頭參數(shù)選擇方面，需精心匹配縱波探頭的中心頻率與聲波波長：確保靠近表面的硬化層結(jié)構(gòu)對(duì)聲波散射影響微弱，而基體組織則產(chǎn)生強(qiáng)烈散射。檢測過程中，系統(tǒng)測量表面回波與散射信號(hào)間的傳播時(shí)間，并結(jié)合已知的縱波入射角，通過精確的數(shù)學(xué)模型計(jì)算出硬化層厚度。
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