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導波檢測:為什麼兩種波式模態比一種更好

2020-09-28 文獻分享

在導波檢測領域裡,T-Mode波式模態是最常使用的,這是因為它是最容易傳遞以及分析的模態。使用T-Mode模態執行長距離超音波檢測的常用頻率範圍內只有T(0,1)一種,而且它在這個頻率範圍是非頻散的,代表它的音速在所有頻率都是固定的常數。使用T-mode只需要兩組環壓電探頭,使用者只需控制其波傳方向。

 

然而談到L-mode,主要有兩種模態:L(0,1)和L(0,2),在長距離超音波檢測頻率內L(0,1)是頻散的,L(0,2)是非頻散的。為了單獨使用L(0,2)模態,使用者需要用第二組壓電探頭控制波傳方向,以及第三組壓電探頭抑制L(0,1)模態。這個抑制L(0,1)的配置增加了電子硬體與軟體的困難程度。而且,L波在充滿液體的管傳遞時,焊道位置多出的餘響訊號會使檢測判讀更為複雜。

 

 

其他導波設備製造商因為複雜而不使用L-mode波式,我們知道它的優勢所以我們設計讓L-mode波式可以激發使用。運用我們的多模態激發系統可以同時激發T-Mode和L-mode,我們的Teletest Focus+是市面上最有能力的設備。其精密的電子配置,有24組激發,24組接收迴路,內部有轉轍設計可擴充至40個通道,讓我們可以去使用五環探頭配置。這樣的優勢在於使用其中三組探頭,分成兩種探頭間距(30mm與45mm),可同時激發非常廣域的頻率範圍,因此提供了兼具穿透力以及解析度的最佳平衡。

 

下圖顯示三組探頭對比兩組探頭,其頻率分佈的涵蓋優勢。

 

 

因此,當購買使用Teletest Focus+時我們會怎麼建議呢?T-mode是標準配置,採用我們的五環探頭模組可提供更好的穿透力(檢測長度)以及更廣域的頻率分佈。然而,我們仍然高度建議使用者不要忽略L-mode波式可以提供的巨大優勢,在某些情況下L-mode可以在某段檢測,或甚至全段檢測提供更佳的結果。以最簡易的路基長途管線為例,L-mode非常明顯的在具油漆層管線或地下管線具有較小的衰減,可提高檢測距離。或者是在過去被認定不適用導波檢測的狀況 - 有軸向焊接的管支撐。

 

下圖展示了有軸向焊接管支撐的管線,使用L-mode和T-mode的訊號比較。在這個範例裡L-mode的可檢測長度是50m,而T-mode只有15m。

 

 

原文連結:https://www.eddyfi.com/en/blog/guided-wave-testing-why-two-modes-are-better-than-one

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使用設備:Teletest Focus+
使用探頭:5 ring tortional module
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