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    超聲波焊接原理
    鋼層下橡膠層粘接質(zhì)量檢測(cè)(二)

    (1) 檢測(cè)信號(hào)存在透聲窗對(duì)于鋼層厚度為4mm、橡膠層每層厚度為2mm的實(shí)驗(yàn)樣品,得到如圖10-12所示的信號(hào)譜。觀察發(fā)現(xiàn),對(duì)于主要以鋼層多次反射為主體的系統(tǒng)檢測(cè),信號(hào)存在一個(gè)明顯的透聲頻率窗口。此窗的頻率恰好為鋼層厚度共振頻率,此處為700kHz。


    通過(guò)選取窗口頻率,可以減少鋼層多次反射信號(hào)的干擾,提高橡膠層脫粘回波信號(hào)的檢測(cè)靈敏度。檢測(cè)頻率選取的依據(jù)即在于此。


    (2) 有無(wú)二界面回波檢測(cè)信號(hào)包絡(luò)不同  純鋼層多次反射(一界面脫粘或粘好)的檢測(cè)信號(hào)是一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的指數(shù)衰減包絡(luò), 如圖10-14a所示;有橡膠層脫粘反射回波在內(nèi)的檢測(cè)信號(hào)是凸包狀,如圖10-14b所示,此特征是信號(hào)處理標(biāo)準(zhǔn)波形或參考波形選取的理論依據(jù)。




    (3) 高靈敏時(shí)間窗   基于研究模型和具體參數(shù)結(jié)構(gòu),從理論和實(shí)驗(yàn)上都發(fā)現(xiàn)存在一個(gè)高靈敏度的時(shí)間窗(42 ~55μs),如圖10-15所示。圖中1、2、3、4、0分別代表一、二、 三、四界面脫粘和粘好等狀態(tài)結(jié)果。分析認(rèn)為,出現(xiàn)界面脫粘檢測(cè)靈敏時(shí)間窗的原因在于各層界面回波與鋼層多次反射回波的疊加。該時(shí)間窗口隨著檢測(cè)結(jié)構(gòu)參數(shù)改變而改變,它是信號(hào)處理數(shù)據(jù)采樣選取的依據(jù)。



    (4) 各界面脫粘幅度包絡(luò)不是單調(diào)變化的   從圖10-15可見(jiàn),一界面脫粘到四界面脫粘再到粘好,它們的幅度包絡(luò)不是單調(diào)下降或增大,而是存在交叉。表明很難用簡(jiǎn)單的包絡(luò)幅度法來(lái)區(qū)分幾個(gè)界面的脫粘,必須用信號(hào)處理作模式識(shí)別。


    (5) 脫粘邊緣檢測(cè)信號(hào)發(fā)生相位翻轉(zhuǎn)   研究發(fā)現(xiàn),當(dāng)探頭由粘好區(qū)域進(jìn)入脫粘區(qū)掃描時(shí),在脫粘邊緣處發(fā)生檢測(cè)信號(hào)相位翻轉(zhuǎn)現(xiàn)象,且不管是幾界面脫粘均一樣。這與Lopilato 和Carter提出的用頻譜分析檢測(cè)分層的思路相似,即空隙會(huì)導(dǎo)致層的反射信號(hào)發(fā)生180°相位變換。但目前還未有深入的理論分析。



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