Конструкция пьезоэлектрического преобразователя при прямом вводе УЗ колебаний

1 2 3 4 5 6 7

Классификация методов ультразвукового контроля

Длительность зондирующих импульсов

Импульсный режим излучения ультразвуковых колебаний.

Отражение ультразвука (при нормальном падении волн)

Коэффициент отражения:

R = I_отр/ I_пад

Коэффициент прохождения:

D = 1 – R = I_отр/ I_пад

На отражении упругих волн от нисплошностей основана выявляемость дефектов при эходефектоскопии, так как по своим акустическим свойствам нисплошность это есть другая акустическая среда (среда 2).

Нисплошность: трещины, шлаки …

1 R от трещины или поры,примерно 1

2 R от шлаков, примерно 0,5

12. Законы отражения и преломления:

Они аналогичны законам геометрической оптики:

1 отраженные и преломленные лучи лежат в одной плоскости которая образуется падающей волной и нормалью

2 угол отражения продольной волны равен углу падения

3 углы падения и отражения и преломления подчиняются закону Снелиуса.

При увеличении угла β углы α_l₂ и α то же увеличиваются и при некотором значении угла β = β_кр.1 продольная волна С_l₂ будет направлена по поверхности не попадая в среду два.

При дальнейшем увеличении угла до β_кр.2 по поверхности будут направлены только сдвиговые волны.

1 Соколов

изучал непрерывно

Ослабление ультразвуковых колебаний над дефектом(теневой метод контроля). Но рисунок 1 ультразвук излучался непрерывно. В современных дефектоскопах используются импульсный режим излучения ультразвуковых колебаний.

Современные дефектоскопы излучают зондирующие импульсы.

Т – период следования зондирующих импульсов. F = 1 / T (Гц) – частота следования зондирующих импульсов T_и– длительность зондирующего импульса Т₀ – период высокочастотного заполнения зондирующего импульса f₀= 1 / T₀ – частота высокочастотного заполнения зондирующего импульса T₀– период высокочастотного заполнения зондирующего импульса И_н – амплитуда зондирующего импульса

Съемные однониточные дефектоскопы. Съемные двухниточные дефектоскопы. Чем быстрее перемещается ультразвук по контролируемому изделию, тем чаще он должен посылать ультразвуковые колебания.

Длительность зондирующих импульсов (t_и) обычно измеряют на уровне 0,1*И_и

В зондирующем импульсе находится от 4 – 12 периодов колебаний, с частотой f₀ = 2.5 МГц, тогда Т₀ = 1 / f = 0,4 мкс.

t_и= 1,6 – 5 мкс

Чем длинее зондирующий импульс тем мощнее излучаемые колебания, тем глубже можно прозвучить контролируемое изделие.

Чем короче зондирующий импульс, тем лучше разрешающая способность дифектоскопа.

До недавнего времени использовались два метода:

1 эхо метод

2 зеркально – теневой

Сейчас:

1 совмещен 1 + 2

2 теневой метод

3 дельта метод

15. Эхо-метод УЗ контроля.

Основан на излучении в тело контроля зондирующих импульсов и отражении этих импульсов (и регистрация) от дефектов.

«+»: 1.доступ к контролирующему изделию–односторонний; 2.большая чувствительность к внутренним дефектам; 3. большая точность в определении координат дефектов.

«-»: 1. резкая зависимость амплитуды эхосигнала от ориентации дефектов; 2.отсутствие эхосигналов на выходе при отсутствии дефектов.

17. Конструкция пьезоэлектрического преобразователя при наклонном вводе УЗ колебаний.

α-угол ввода;

C_t – скорость распространения сдвиговой волны;

C_t=3260 м/с

При наклонном вводе УЗ колебаний временный интервал между зондирующим импульсом и получением эхосигнала от дефекта можно выразить формулой:

t = 2r/C_t = 2h/C_t*cos α

r – расстояние от дефекта до ПЭП;

из формулы можно выразить: h=C_t*cos α * t/2

L=(t*C_t*sin α)/2..

При контроле изделий с плоско-параллельными поверхностями возмлжен прием одновременно как эхосигнала от дефнкта, так и донного сигнала от противоположной поверхности тела контроля..

Амплитуда эхоимпульса зависит от величины отражателя, от геометрии поверхности, от ориентации дефекта, от затухания УЗ волны в изделии и от глубины залегания h дефекта.

Донный сигнал (сигнал от противоположной поверхности) может отсутствовать в следующих случаях:

1) донная поверхность не параллельна поверхности ввода Узвука.